挑战

工厂的每个操作阶段都经由已获认证的质量保证体系进行监控，以确保提供始终如一的高质量产品。

该车间配备了两台燃气式均热炉，每台额定功率约为 322 kW/h（110 万 BTU），用于热处理工具部件，主要是在 430°C 到 1040°C (800 - 1900°F) 的温度下在吸热保护气氛中进行渗碳和碳氮共渗。

焙烧循环时间在 1 到 10 小时之间。 每个低热质量保温炉由 7 个单端换热式 (SER) 辐射管燃烧器进行加热。

这些燃烧器原来装有镍铬合金的内管和外管，平均使用寿命约为 6 年。

解决方案

决定为其中一台炉子配备 Kanthal® APM 合金辐射管，以提高加工速度，并实现更高温度的焙烧循环。

为了实现提高生产效率的目标，将燃烧器功率增加了 30%。 持续监控和调节燃烧器设置，以保持最佳的燃烧稳定性和系统性能。

所选用的 Kanthal® APM 管与所更换的旧镍铬管的尺寸相同，外径为 154 mm (6.06 in)，内径为 142 mm (5.59 in)，长度为 1257 mm (49.5 in)。

内管与原来的尺寸大小相同，这样有利于直接过渡。 Kanthal® APM 管上的负载高达 5.45 W/cm2 (120 BTU/in2)，炉温在达到 1040°C (1900°F) 时的外管温度为 1170°C (2140°F)，超出了镍铬管的耐高温能力。

Kanthal® APM 是一种弥散强化铁素体高温合金，采用粉末冶金工艺制造。 该类管特点是无缝挤压式，不用焊接，提供预氧化，可在渗碳气氛中安装。 Kanthal® APM 表面形成的氧化铝保护管不受渗碳的影响。

成果

这些特性与 Kanthal® APM 的更高工作温度能力 (1250°C (2280°F)) 相结合，管的使用寿命要比镍铬合金管长 3 – 5 倍。

基于第一台炉子的成功实验，Lark Heat Treating 决定将其第二台均热炉也改造成 Kanthal® APM 管。

此外，Lark 的热处理车间还配备了 5 台 Ipsen IQ 炉，其中 4 台为燃气发火炉，根据不同的炉型，配备了 6 - 12 个 SER 辐射管燃烧器，以及 1 台由安装在辐射保护管内部的卡口式金属元件加热的电单元炉。

为了延长管的使用寿命和提高生产力，Lark 正在将这些炉中目前使用的 330 根不锈钢合金辐射管全部更换为 Kanthal® APM。