關(guān)于多用爐清洗劑的合理使用

■ 陳正國(guó)，郝豐林，王瑞娟

某公司為一曲軸專業(yè)生產(chǎn)廠，有許多工件需要滲碳。采用鹽城豐東產(chǎn)密封箱式多用爐，由于使用不當(dāng)，對(duì)多用爐造成很大損害，致使其提前大修。

1. 多用爐出現(xiàn)滴落雜質(zhì)現(xiàn)象

翌年2月份開始正常使用，于第三年6月份開始滴落雜質(zhì)。該公司工件基本是滲碳后緩冷再加熱淬火，主要發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間滲碳的工件上，對(duì)于滲碳時(shí)間短或淬火的工件滴落雜質(zhì)發(fā)現(xiàn)的少。滴落的雜質(zhì)為一種玻璃體。第三年1月份自己曾更換過攪拌風(fēng)扇，采用的耐火纖維質(zhì)量較差，里面含有大量玻璃絲，于是認(rèn)為是耐火纖維造成的。讓豐東公司更換了耐火纖維，可是過了一段時(shí)間雜質(zhì)又開始滴落了。

2. 對(duì)滴落雜質(zhì)深入分析

滴落雜質(zhì)是一個(gè)循環(huán)過程，一段時(shí)間多，一段時(shí)間少；有一個(gè)積累過程，一個(gè)滴落過程。滴落雜質(zhì)的地方滲碳層有深有淺，甚至沒有滲碳層，說明有滲碳前滴落也有滲碳過程中滴落。另外也說明滴落物與耐火纖維無關(guān)（硅酸鋁耐火纖維的主要成分為48%～56%Al2O3，40%～48%SiO2，0.18%～1.10%Fe2O3，0.18%～1.10%CaO，0.15%～1.0%K2O，0.3%～1.1%TiO2，其主要性能為耐火度1750～1790℃，正常使用溫度為1150℃），從而表明一開始沒有找出滴落物的源頭。

再就是工件滲碳淬火后，工件接觸的地方出現(xiàn)花斑，并有淬火裂紋（裂紋深0.02～0.05mm）。這是由于工件接觸的地方，循環(huán)氣吹不到，會(huì)沾有與滴落物同成分的雜質(zhì)，淬火時(shí)加速冷卻，形成微裂紋?？紤]滴落物為一種低熔點(diǎn)鹽，極有可能是前面工序帶入的。在滲碳過程中，工件涂防滲劑保護(hù)，也懷疑防滲劑有問題。于是對(duì)滴落物及防滲劑成分到山東大學(xué)高分辨分析中心化驗(yàn)進(jìn)行分析。

爐渣成分不均勻，取6個(gè)位置進(jìn)行分析，爐渣化驗(yàn)結(jié)果如表1所示。防滲劑由于是混合物，成分不均勻，取6個(gè)位置進(jìn)行分析，化驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1 爐渣化驗(yàn)結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%）

化驗(yàn)結(jié)果說明沉積物主要是Na、K鹽，不是設(shè)備本身的原因。且豐東售出了很多臺(tái)套多用爐，只有該爐出現(xiàn)。還有耐火纖維主要成分沒有Na，防滲磚和防滲劑也沒有Na，問題是出在NaNO2身上。

3. 查找NaNO2

對(duì)車間和全部工序進(jìn)行鋪面檢查，查找從倉(cāng)庫中領(lǐng)取NaNO2的源頭，最后得知只有熱處理車間在使用，別的車間及工序沒有使用。熱處理車間領(lǐng)取的NaNO2，主要用作防銹處理和作為清洗劑使用。在所有的產(chǎn)品中沾有NaNO2，并且可以帶入多用爐的只有連桿和曲柄銷這兩種工件（也只有這兩種工件進(jìn)多用爐）。

連桿加工流程如下：下料→鍛造→噴丸→酸洗毛坯（檢查鍛造缺陷）→浸入防銹液（10%～20% NaNO2+2.5%碳酸鈉Na2CO3）→機(jī)械加工→熱處理（少量工件涂防滲劑、10%～15% NaNO2清洗）。

曲柄銷的加工流程如下：下料→機(jī)械加工→熱處理（少量工件涂防滲劑、10%～15% NaNO2清洗）。有時(shí)生產(chǎn)周期長(zhǎng)或者量大沒有及時(shí)進(jìn)行熱處理，為了防銹工件也蘸防銹水。

熱處理車間加入NaNO2防銹、清洗，在氣溫高時(shí)用的量更大。大家認(rèn)為這沒有問題，畢竟是應(yīng)用了多年的工藝。但是以前用的是井式滲碳爐，采用多用爐后由于專用清洗劑價(jià)格高沒有采用，酸洗毛坯后若不浸NaNO2，工件銹蝕甚至造成廢品。

井式滲碳爐與密封箱式多用爐是有很大區(qū)別的。井式爐爐蓋頻繁開起，爐罐內(nèi)的氣氛與空氣接觸，NaNO2的熔點(diǎn)只有217℃，這樣NaNO2大部分就會(huì)揮發(fā)到空氣中，不會(huì)滯留在爐罐中。但多用爐中的氣氛不會(huì)與空氣直接接觸，爐膛也沒有完全暴露在空氣中。這樣工件（本身帶有NaNO2）滲碳前清洗（工裝、工件都有NaNO2）、淬火后回火前清洗（回火溫度低于200℃，工裝沾有NaNO2也揮發(fā)不了），工裝與工件頻繁地把NaNO2帶入爐膛中，NaNO2由于熔點(diǎn)低遇高溫汽化，進(jìn)入爐氣中，達(dá)到一定的濃度就會(huì)析出一部分，或由于溫度一高一低，溫度一高就汽化，溫度一低就會(huì)在爐膛沉積。工件清洗時(shí)水分會(huì)蒸發(fā)一部分，再加水加NaNO2，NaNO2的濃度會(huì)越來越高，于是爐膛越沉積越多。

根據(jù)這種現(xiàn)象分析主要沉積在風(fēng)扇循環(huán)的死角（爐底、爐頂），爐膛四壁較少。停爐檢查，維修工發(fā)現(xiàn)沉積物主要集中在爐底及爐頂，爐四壁較少。輻射管、熱電偶等外皮腐蝕有坑。取下的沉積物觀察不是由防滲磚滲出來的而是由外向里滲，磚縫較多。由此看來，沉積物主要是由爐外帶進(jìn)來的，可以確定就是NaNO2惹的禍。

4. 對(duì)多用爐維修

為徹底杜絕NaNO2，我們對(duì)設(shè)備進(jìn)行大修，重砌防滲磚。清洗機(jī)進(jìn)行清理，添加專用清洗劑，采用專用試紙檢測(cè)亞硝酸鈉的濃度，達(dá)到4%時(shí)，對(duì)清洗劑更換。對(duì)于進(jìn)多用爐滲碳的工件采用裝夾→清洗→預(yù)氧化（450～500℃）后進(jìn)爐滲碳空冷→再加熱淬火。因此，工件在滲碳前的清洗是很重要的，它是對(duì)滲碳質(zhì)量的保證，對(duì)提高設(shè)備的使用壽命是很重要的。

經(jīng)過滲碳前工藝的更改，現(xiàn)在爐子使用正常，包括設(shè)備配件（輻射管、氧探頭、熱電偶），工件也都正常。

由于使用原因，對(duì)設(shè)備沒有充分的了解，會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。建議同行在使用新設(shè)備，或在改變工藝時(shí)，應(yīng)充分論證，找出變化點(diǎn)，保證正常使用。

表2 防滲劑化驗(yàn)結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%）