एक मध्य-पश्चिमी अमेरिकी ऑटोमोटिव कंपोनेंट्स निर्माता ओईएम ग्राहकों से बढ़ते दबाव का सामना कर रहा था: सख्त कठोरता सहनशीलता, उच्च मात्रा और सख्त ऑडिट आवश्यकताएं। उनका पुराना बॉक्स-टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस अब और नहीं चल पा रहा था - बैच की गुणवत्ता असंगत थी, ऊर्जा लागत अधिक थी, और लाइन स्वचालित उत्पादन कोशिकाओं के टैक्ट टाइम से मेल नहीं खा सकती थी।

इसे हल करने के लिए, ग्राहक ने हमारे दल द्वारा डिजाइन और निर्मित एक विशेष कस्टम ट्यूब टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस (कस्टम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस, 580kW, 1100°C) का आदेश दिया, जो गियर, शाफ्ट और अन्य महत्वपूर्ण स्टील भागों के लिए समर्पित है।

ग्राहक पृष्ठभूमि और दर्द बिंदु

संयंत्र मुख्य रूप से ऑटोमोटिव गियर, शाफ्ट और डिफरेंशियल कंपोनेंट्स को प्रोसेस करता है। अपग्रेड से पहले, वे कार्बोराइजिंग, नॉर्मलाइजिंग और टेम्परिंग के लिए एक पुराने बॉक्स-टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस पर निर्भर थे। समय के साथ, कई दर्द बिंदु गंभीर हो गए:

• असंगत कठोरता और माइक्रोस्ट्रक्चर
  तापमान एकरूपता को नियंत्रित करना मुश्किल था, जिससे बैच-टू-बैच में ध्यान देने योग्य भिन्नता हुई। कुछ भागों को रीवर्क की आवश्यकता थी, जिससे सीधे डिलीवरी और लागत प्रभावित हुई।

• प्रति भाग उच्च ऊर्जा खपत
  अक्षम इन्सुलेशन और गैर-अनुकूलित बर्नर/हीटिंग लेआउट का मतलब था कि फर्नेस को तापमान बनाए रखने के लिए बहुत अधिक बिजली की खपत करनी पड़ती थी, जिससे इकाई ऊर्जा लागत बढ़ जाती थी।

• अन्यथा स्वचालित लाइन में बाधा
  उत्पादन लाइन का बाकी हिस्सा काफी हद तक स्वचालित था (रोबोट लोडिंग, कन्वेयर ट्रांसफर, स्वचालित धुलाई), लेकिन पुराने फर्नेस को अभी भी मैन्युअल लोडिंग/अनलोडिंग और बार-बार ऑपरेटर हस्तक्षेप की आवश्यकता थी।

• भविष्य की सामग्रियों के लिए सीमित प्रक्रिया विंडो
  मौजूदा प्रणाली अपने तापमान रेंज के ऊपरी छोर के पास संघर्ष कर रही थी और नए मिश्र धातुओं या आर एंड डी द्वारा मांग की गई उच्च-तापमान परीक्षणों के लिए बहुत कम मार्जिन प्रदान करती थी।

इन मुद्दों ने प्रबंधन को एक ट्यूब टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस समाधान की तलाश करने के लिए प्रेरित किया जो गुणवत्ता को स्थिर कर सके और साथ ही दीर्घकालिक परिचालन लागत को कम कर सके।

कस्टम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस के लिए मुख्य आवश्यकताएं

संयुक्त मूल्यांकन और डिजाइन के दौरान, अमेरिकी ग्राहक ने कई गैर-परक्राम्य आवश्यकताओं को परिभाषित किया:

• स्थापित शक्ति: 580kW उच्च थ्रूपुट का समर्थन करने के लिए जबकि निरंतर लोडिंग के दौरान स्थिर तापमान बनाए रखना।

• अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान: 1100°C, वर्तमान कार्बोराइजिंग/नॉर्मलाइजिंग चक्रों और भविष्य के उच्च-मिश्र धातु परीक्षणों को कवर करने के लिए।

• मौजूदा स्वचालन के साथ पूर्ण एकीकरण - फर्नेस को रोबोट और कन्वेयर से भागों को स्वीकार करना चाहिए, दोहराने योग्य स्थिति और सुचारू हैंडओवर के साथ।

• ऊर्जा दक्षता और सुरक्षा अनुपालन स्थानीय अमेरिकी विद्युत और सुरक्षा कोड के अनुरूप, भविष्य के तीसरे पक्ष के प्रमाणन का समर्थन करता है।

• ट्रेसिबिलिटी - हीट ट्रीटमेंट फर्नेस को प्लांट के एमईएस के साथ इंटरफेस करना था, प्रत्येक बैच के लिए तापमान वक्र, होल्डिंग समय और व्यंजनों को लॉग करना।

580kW कस्टम ट्यूब टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस समाधान

इन आवश्यकताओं के आधार पर, हमने एक विशेष कस्टम ट्यूब टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस वितरित किया जिसे इस प्रकार कॉन्फ़िगर किया गया है:

1. मल्टी-ज़ोन ट्यूब डिज़ाइन और तापमान नियंत्रण

   • फर्नेस की लंबाई के साथ तापमान प्रोफ़ाइल को ठीक करने के लिए स्वतंत्र रूप से नियंत्रित हीटिंग ज़ोन के साथ एक मल्टी-ज़ोन ट्यूबलर चैंबर।

   • 1100°C का अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान, कार्बोराइजिंग, नॉर्मलाइजिंग और उच्च-तापमान टेम्परिंग के लिए प्रक्रिया हेडरूम प्रदान करता है।

   • उच्च-सटीकता थर्मोकपल को पीआईडी ​​नियंत्रण के साथ जोड़ा गया है ताकि सख्त तापमान एकरूपता बनाए रखी जा सके और भागों में कठोरता बिखराव को कम किया जा सके।

2. ऊर्जा अनुकूलन और सुरक्षा सुविधाएँ

   • गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए उन्नत इन्सुलेशन और अनुकूलित हीटिंग तत्व लेआउट, 580kW स्थापित शक्ति के प्रभावी उपयोग में सुधार।

   • सुरक्षात्मक वातावरण और निकास उपचार के लिए आरक्षित इंटरफेस क्लीनर प्रसंस्करण और उत्सर्जन नियंत्रण का समर्थन करने के लिए।

   • दरवाजों, ओवर-टेम्परेचर और पावर सर्किट पर कई सुरक्षा इंटरलॉक अमेरिकी सुरक्षा मानदंडों को पूरा करने और स्थानीय निरीक्षकों द्वारा अनुमोदन की सुविधा के लिए।

3. स्वचालन और एमईएस कनेक्टिविटी

   • इनलेट और आउटलेट दोनों पर रोबोट और रोलर कन्वेयर के लिए मानकीकृत इंटरफेस, ट्रे/फिक्स्चर की पूरी तरह से स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग को सक्षम करना।

   • पीएलसी और एचएमआई को प्लांट के एमईएस के साथ संवाद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: प्रत्येक बैच के तापमान वक्र, होल्ड समय और रेसिपी डेटा को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड किया जाता है।

   • कस्टम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस के अंदर रेसिपी प्रबंधन मैन्युअल री-प्रोग्रामिंग के बिना विभिन्न घटक प्रकारों के बीच त्वरित स्विचिंग की अनुमति देता है।

परिणाम: गुणवत्ता, ऊर्जा और थ्रूपुट सभी में सुधार हुआ

कमीशनिंग और रैंप-अप के बाद, अमेरिकी ग्राहक ने मापने योग्य सुधारों की सूचना दी:

• अधिक स्थिर हीट-ट्रीटेड गुणवत्ता
  गियर और शाफ्ट के लिए कठोरता मान और केस गहराई बैचों में बहुत अधिक सुसंगत हो गई। आउट-ऑफ-टॉलरेंस हीट ट्रीटमेंट के कारण रीवर्क में काफी कमी आई।

• कम इकाई ऊर्जा और श्रम लागत
  580kW स्थापित क्षमता के बावजूद, अनुकूलित इन्सुलेशन और नियंत्रण ने पुराने बॉक्स-टाइप फर्नेस की तुलना में प्रति तैयार भाग ऊर्जा खपत को कम कर दिया। साथ ही, मैन्युअल हैंडलिंग को काफी हद तक हटा दिया गया, जिससे ऑपरेटरों को लगातार हस्तक्षेप करने के बजाय पर्यवेक्षण करने की अनुमति मिली।

• बेहतर लाइन संतुलन और छोटी लीड टाइम
  ट्यूब टाइप हीट ट्रीटमेंट फर्नेस के माध्यम से निरंतर प्रवाह अब अपस्ट्रीम मशीनिंग और डाउनस्ट्रीम धुलाई और निरीक्षण के चक्र समय से मेल खाता है, जिससे डब्ल्यूआईपी कम होता है और समग्र डिलीवरी गति में सुधार होता है।

संयंत्र ने तब से इस कस्टम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस को भविष्य के लाइन अपग्रेड के लिए एक टेम्पलेट के रूप में स्थापित किया है और उच्च-मूल्य वाले घटकों के लिए समर्पित नई उत्पादन कोशिकाओं के लिए समान कॉन्फ़िगरेशन पर विचार कर रहा है।