挑战

热处理车间包含 10 个熔炉，可用于在 850°C - 950°C (1560°F - 1740°F) 温度之间进行表层硬化。 这些熔炉每周五天全天 24 小时工作。 这些熔炉以前配备的是直接接触炉内气氛的 Kanthal® Super 电加热元件，虽然这些加热元件在全球范围内的此类熔炉内应用非常成功，但遗憾的是，Hughes Christensen 针对其产品开发的某些独特加工技术对加热器的性能造成了负面影响。

钻头部件要能够承受非常苛刻恶劣的环境，除了要求材料设计具有最佳的耐高温和耐化学性能外，更为至关重要的是还要求表面具有最大的耐磨性。

生产工艺的每个阶段都经由认证的质量保证体系来进行监控，以确保并保持始终如一的高质量。

因此，这些部件的热处理过程至关重要。 这是对部件表面进行重要冶金工艺改进的一大步骤。

决定用辐射管加热包来替换加热器，以便对加热元件进行护套保护从而避免受到炉内气氛的侵蚀作用。

在对不同种元件部署展开调查后，炉商利用镍铬管内安装的传统螺旋形金属加热器进行了试验，然而对超大功率的过度需求导致了加热器使用寿命非常短暂且性能不可靠。

解决方案

联系山特维克并推荐使用了 Tubothal® 辐射管系统。 该系统包括一个与 Kanthal® APM 辐射防护管相结合的大功率多柄重型 Kanthal® APM 线材
加热器。

第一台额定功率为 200 kW 的罩式渗碳炉共配备了 24 台 Ø 80 Tubothal® 加热器，这些加热器内装有外径为 Ø 100 mm (3.9 in) 的 Kanthal® APM 辐射防护管。

Tubothal® 加热器允许直接联机连接

每个加热元件的额定功率为 8.33 kW @ 120 V，相当于在元件制造中所用 Kanthal® APM 线材上的表面负荷要达到 2.4 W/cm2 (15.5 W/in2)，而该管材负荷则高达 2.07 W/cm2 (13.4 W/in2)。 元件系统设计可直接连接到电源电压，从而无需使用笨重的变压器。

通过电子晶闸管控制器自动实现温度和功率的精确调节，并且通过氧探针系统来完全控制和监控炉内气氛。

Kanthal® APM 管不会造成污染，且抗碳性能良好

Tubothal® 管系统的主要优点在于辐射管内表面和外表面以及加热器材料本身上会形成粘性氧化铝膜，因此 Tubothal® 加热元件将保持不受管内结垢的污染。 在管外部形成的粘附氧化铝膜是一种非常有效的碳活性屏障，管子即使是在允许游离碳积聚的情况下，也能保持高度抗渗碳性。

成果

旧元件在经过一年多的运行后都无需更换，已将另外四个炉子改装成了 Tubothal® 鼠笼式加热器。 将立即以相同方式对剩余炉子进行调整。 基于其他类似安装经验，加热器寿命预期为 3 到 4 年，甚至更久。

Tubothal® 加热系统因“免维护”而久负盛名

现在已经无需对炉子加热系统进行维护，从而大大节省了直接维护和生产停工造成的成本。

由于可靠性的大幅提高，生产计划大大简化，生产能力也得到了提高。