我多年的經驗：多用爐熱處理車間管理

作者：龍運捷

單位：上海匯森益發工業爐有限公司

來源：《金屬加工（熱加工）》雜誌

隨著近幾年我國機械製造業的飛速發展，熱處理裝備逐漸升級換代，很多原來由井式爐、箱式爐生產的企業，都更新為先進的可靠的多用爐，可控氣氛多用爐的用戶日益增加，熱處理車間的管理方式也應改進。多用爐用戶有民營企業、私人企業、個體戶、國有大型企業、專業熱處理加工廠等，企業規模、管理水平、技術水平、人員配置差異很大，它將直接影響設備的效率發揮。

密封箱式多用爐以其零件熱處理環境密封、氣氛易於實現精確控制、工藝靈活可變和產品適應性好而得到了非常廣泛的應用。密封箱式多用爐廣泛應用于飛機、汽車、摩托車、工程機械、發動機、機床以及標準件、軸承、液壓件等基礎零部件各類機械行業之中。可控氣氛多用爐生產線上可實現多種熱處理工藝，滲碳降溫淬火、滲碳緩冷、碳氮共滲、淬火、光亮淬火、保護氣氛調質處理、退火等。

下面談談以多用爐為主的熱處理車間管理。熱處理車間的管理包括：設備管理、安全管理、生產管理、工藝質量管理、能耗管理、產品檢測、輔料管理、備品備件管理、人員配置等方面。只有做好了各方面的管理工作，熱處理車間才能做到產品質量穩定、設備安全可靠的運行、車間生產效率高，才能創造可觀的經濟效益。

一、設備管理

（1）設備台賬、維修、保養

多用爐熱處理生產線設備主要由前清洗機、主爐、後清洗機、回火爐、預熱爐、控制室（含電器控制、碳控系統、溫控系統、控制軟體）、進出料車、裝卸料台、備料台等組成。設備管理人員首先應建立設備台賬，記錄設備維修情況、備件更換情況，設備定期保養，定期檢查情況，規定操作人員定期檢查項目，設備維修員定期檢查項目。

（2）建立點檢記錄表實時掌握設備動態，故障情況

圖1為設備發生異常情況的應急處置辦法，設備操作說明書，明確設備操作規程。不讓設備帶病工作。水、電、氣、加熱系統、冷卻系統、電器元件、料車故障任何一個環節出了問題都會影響整個生產線的運行。多用爐的生產性質是24h連續生產，可以長期不停爐，遇到設備故障要及時排除。不然的話，輕則影響產品質量，重則造成安全事故的發生。

（a）日查項目

（b）周查和月查項目

圖1 匯森多用爐常規檢查項目

二、生產管理及車間制度

1.建立交接班制度

熱處理生產線因其連續生產的性質，生產操作有集體性質，需要操作工有較高的協作精神和責任心來完成工作任務。以滲碳產品為例，一爐產品從裝料清洗滲碳淬火（或緩冷二次加熱淬火）清洗回火金相硬度檢驗卸料裝箱，要完成整個過程，要經歷2～3個班次，每一步的工作都會對下一步乃至整爐產品質量有影響。對人員較多的車間因為人員素質差異，就需要完善相應的管理辦法激勵員工積極性，落實責任制。常見小故障自己要會處理。

2.設備監控

熱處理設備各類儀器儀錶、流量計較多，管道複雜，設備自動化程度高，溫度、碳勢、電流、電壓、介質流量、動作控制等各類信號通過相應的控制元件傳遞到控制面板或計算機，軟體上有故障報警信號或警鈴、警燈閃爍警示，當班人員必須及時發現並做相應處理，操作者自己解決不了的，應彙報給設備維修員或相關管理人員。當班操作者應定時對設備各儀器儀錶、流量、壓力等進行監控並確保處於正常範圍。

3.堅持班前會制度

班組管理車間管理每天形成良好的管理習慣，強調安全注意事項，加強員工安全意識，強調氣源管理，熱處理可控氣氛、高溫、油品都屬於易燃易爆。安排當天生產任務，尤其是專業熱處理廠對外承接業務，收發貨管理、產品進度的輕重緩急，裝料順序安排。對多品種，多規格，不同技術要求的產品的生產安排。已加工產品的檢驗、開具合格證、裝箱發貨安排，夾具調配，當天輔料介質是否準備充分，檢查淬火油是否需要添加，清洗液濃度配比、添加、更換。產品作業指導書的執行情況檢查，頭天工作小結，交接班管理，通過班前會可以把中班、夜班、白班的工作很好的銜接和溝通。起到理順生產進度、質量保證、消除安全隱患的作用。

三、工藝、質量管理

1.軟體運用

先進的多用爐都配有上位機專用熱處理滲碳軟體，整個工藝執行過程由計算機專家軟體控制，計算機專家滲碳控制系統用於對多用爐生產線中各多用爐實行溫度碳勢的集成控制。比如德國進口軟體Carb-o-MultiCon可對整個熱處理工藝過程實現模擬、測量、控制、記錄和歸檔，控制系統採用模塊化設計，軟體可按不同用戶需求和不同的設備來配置。碳控系統專用於整個滲碳過程中的熱處理工藝的計算與控制，並連續地、實時地計算爐內的碳擴散層和表面碳濃度。在實際運用中技術人員在電腦上根據不同材料，技術要求，輸入滲碳層深度、結束滲層的目標碳含量，根據滲碳淬火後工件表面碳濃度、工件碳濃度梯度分布、心部硬度、金相組織的要求確定強滲時間、碳勢和擴散時間、碳勢。如圖2也可選擇軟體自動模擬生成，藉助先進的滲碳軟體可大大減少工藝技術員工藝開發的時間和工作量。每爐加工後的產品在電腦上有專用資料庫管理，加熱室、淬火室過程運行記錄、工藝記錄、爐料管理，便於技術人員查閱、管理、追蹤。技術人員只需做一些歸納、總結工作。

圖2 爐料管理

2.作業指導書、質量管理表的建立

熱處理產品通過工藝試製開發，計算機上工藝穩定，工藝產品質量定型後就應編製作業指導書，規範操作流程：包括裝爐量、裝料方式、主爐工藝參數設置、流量控制、清洗工藝、回火工藝、檢驗規程、卸料裝箱。按照標準流程操作，不會因為人員的變動而影響產品質量。圖3是某產品的多用爐作業標準表。

圖3 質量管理表

3.來料管理、進爐前準備

（1）檢查來料加工件熱前狀態，了解材料狀況，必要的提供化學成分報告。加工狀態，工件有無缺損、碰傷，有無氧化，有明顯鍛造氧化的產品進入多用爐，金屬氧化物FeO、Fe2O3氧化膜在不同溫度段與爐內可控氣氛爐內的[CO]、[C]、CH4、CO、CO2、H2、H2O發生化學反應，疏鬆的FeO的存在會加速工件在爐內的氧化。進爐前有氧化的產品通過加熱淬火或滲碳淬火後工件都會有氧化殼存在，這並非爐內氣氛不好。如圖4所示進爐前為鍛造表面，只有大頭有足部加工。

（2）進爐前產品的清洗。清洗液的管理，濃度計算配比，根據產量大小定期添加、更換。添加清洗劑後要攪拌充分，使用溫度在60～80℃下讓清洗劑充分溶解在水中，大量清洗劑懸浮在清洗液表面，工件從清洗液中升起時清洗劑附著在工件表面，噴淋不徹底進爐後工件表面易形成花斑。影響工件表面質量。

（3）防滲塗料的選購和使用。進爐產品如有不需要滲碳的部位，產品需要進行防滲處理，根據不同的需要選擇防滲塗料，塗料濃度的選擇或配比、恰當的烘乾溫度烘乾，進爐前檢查塗料塗層均勻性，避免漏滲。

4.產品的檢測

（1）檢測設施

車間配備檢測制樣設備包括，切割機、金相預磨機、金相拋光機、金相鑲嵌機；金相顯微鏡、洛氏硬度計（數顯、手持）、金相測量系統、表面洛氏硬度計、顯微硬度計、攜帶型硬度計、分析天平等。

（2）檢驗規程

編訂顯微鏡、硬度計的操作規程，產品檢驗規程，包括檢測方式、檢測項目、檢測部位、檢測儀器，執行標準等。

5.輔料、能源、備品備件管理

包括滲碳介質：丙烷、甲醇、氨氣、氮氣、天然氣等，料筐夾具，設備易損件，爐子多的情況至少得有一套備件。如加熱器、輻射管、熱電偶、風扇、氧探頭等。或設備供應商可實時提供備件支持。每月統計水、電、氣消耗情況彙報表。

6.熱處理車間人員配置

根據生產任務、生產規模而定。多用爐生產線連續生產，周末不停爐，需要4班三運轉，車間主任、工藝技術員、班組長、操作工、設備維修員（機械、電器）、檢驗員、收發貨、統計核算員等。才能實現熱處理車間的獨立成本核算。

四、結語

科學合理的管理好熱處理車間，降低能源消耗，減少設備運行故障，提高產品一次合格率，熱處理就會創造好的經濟效益。

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