200T電爐

一、設(shè)備用途：

200T電爐采用石墨加熱周期式工作，適用于金屬粉末、無機(jī)非金屬材料等子真空、高溫、熱壓下進(jìn)行燒結(jié)，當(dāng)然也可以再保護(hù)氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。從而完成材料的致密化，防止變形，還具有抑制納米粉末晶粒粗大的作用。

（設(shè)備實(shí)體照片）

二、設(shè)備組成：

200T燒結(jié)爐主要由以下幾部分組成：爐體、爐門、加熱元件、隔熱屏、測溫系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)、變壓器及電纜、真空/氣體系統(tǒng)、水循環(huán)分配系統(tǒng)等。

三、技術(shù)特點(diǎn)：

1、 本設(shè)備中水冷電極和電氣連接裝置

①名稱：一種真空爐用低電壓大電流水冷電極

②名稱：一種大電流電氣連接裝置

③多功能燒結(jié)設(shè)備控制系統(tǒng)V4.40

④真空熱壓燒結(jié)爐系列已通過質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究所測試

⑤真空熱壓燒結(jié)爐已認(rèn)定為高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目

2、殼體、真空管道采用數(shù)控自動(dòng)焊機(jī)焊接加工，焊縫光滑平整無虛焊夾砂現(xiàn)象發(fā)生，確保經(jīng)超聲波探傷，要求達(dá)到無焊接缺陷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3、設(shè)備配有15分鐘UPS不間斷電源，供突然停電時(shí)，系統(tǒng)操作的應(yīng)急使用，如關(guān)閉真空閥門等。

4、PLC為專用定制PLC，模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片14位，用戶程序區(qū)：16K。溫度變送器2‰級。

5、高度集成化的快接式電器聯(lián)接，方便設(shè)備搬遷，出廠檢驗(yàn)合格后所有管路及電纜已聯(lián)接完畢，調(diào)試時(shí)只需對位插上，故安裝方便，調(diào)試周期短，一次調(diào)試成功率100% *差錯(cuò)。

6、壓機(jī)支架中心孔采用加工中心精密加工，確保加壓時(shí)壓頭移動(dòng)偏差更小，位移變化顯示精度可達(dá)0.02mm。

7、設(shè)備在加壓燒結(jié)時(shí)具備自動(dòng)加壓、自動(dòng)穩(wěn)壓及保壓功能，進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)器性能可靠，配有調(diào)速閥可調(diào)節(jié)加壓速度。并具有壓力波動(dòng)≤±1%，數(shù)字信號輸出，抗干擾性強(qiáng)。

8、標(biāo)準(zhǔn)制作的電控柜，使用更安全，操作更方便；歐姆龍或施耐德品牌的主要電器元件，質(zhì)量可靠，控制穩(wěn)定；系統(tǒng)具有分類聲光報(bào)警功能，易于判斷故障原因。

四、主要技術(shù)參數(shù)：

1.承載最大壓力：250T；

2.常用工作壓力：200T（壓力范圍4T-200T）

3.最高溫度：1600℃；

4.工作溫度：1500℃；

5.溫度均勻性：±5℃（3點(diǎn)測溫，1100℃恒溫時(shí)）

6.控溫方式：室溫-1600℃采用保護(hù)套管鎢錸熱電偶

7.控溫精度：±1℃（≥600℃時(shí)）；

8.發(fā)熱體總尺寸：?500mm×高1046mm（模具尺寸約? 500mm×高400mm）

9.極限真空度：1Pa（空爐 冷態(tài)）；

10.工作真空度：優(yōu)于5Pa(1100℃)

11.空爐升溫速率：≥400℃/h

12.壓升率：≤4Pa/h；

13.加熱功率：約160kW；

14.加熱方式：等靜壓石墨（棒）加熱；

15.安裝方式：立式 側(cè)開門；

16.熱壓爐壓頭直徑： ?300㎜（爐膛內(nèi)石墨壓頭過渡到?500mm）；

17.加壓方式：雙向加壓

18. 壓頭行程：上壓頭向下行程150mm，下壓頭向上行程150mm；

19.位移精度：0.02mm

20.上下壓頭同心度：1mm

21.上下壓頭平行度：0.05mm

22.燒結(jié)氣氛：真空、氬氣或氮?dú)猓?/span>

23.充氣壓力（微正壓）：≤0.015MPa（自動(dòng)充放）；

24.控制方式：以彩色液晶觸摸屏及PLC為核心；

25.爐殼材質(zhì)：為雙層水冷結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁材料選用SUS304L不銹鋼，外壁材料同為304不銹鋼

五、結(jié)構(gòu)說明：

1.爐體（殼）

爐體為單室蛤殼式，前開門，立式安裝。內(nèi)層為304不銹鋼精密拋光，外壁為304不銹鋼噴砂處理。兩層之間形成夾層套可以通冷卻水將傳到爐殼上的熱量帶走。爐殼上設(shè)有真空抽氣接口、水冷電極引入裝置、熱電偶測溫裝置、監(jiān)測熱電偶裝置，爐門上設(shè)有觀察窗裝置、水冷電極引入裝置、爐體與爐門密封結(jié)構(gòu)為法蘭形式，手輪螺栓鎖緊。異型密封圈保證密封低泄漏。                                      

爐頂由雙層水冷結(jié)構(gòu)與爐殼焊接為一體，設(shè)有水冷不銹鋼上壓頭孔、保護(hù)氣體自動(dòng)放氣閥等；

爐底雙層水冷結(jié)構(gòu)與爐殼焊接為一體，設(shè)有水冷不銹鋼下壓頭孔、保護(hù)氣體自動(dòng)充氣閥、并安裝高精度位移傳感器。爐體內(nèi)表層鏡面處理后均經(jīng)過嚴(yán)格的水壓及氣壓試驗(yàn)，確保焊縫質(zhì)量而不發(fā)生滲漏，真空室采用進(jìn)口氦質(zhì)譜檢漏儀經(jīng)過嚴(yán)格的真空極限及真空漏率測試。  

2、加熱室

發(fā)熱體及連接環(huán)均采用等靜壓石墨棒制成，在均溫區(qū)外環(huán)形對稱分布，采用三相加熱方式保證了最佳的溫度均勻性和工件的均勻受熱。高純氧化鋁絕緣套與水冷銅電極可靠連接，避免因熱處理過程中材料揮發(fā)造成短路而燒毀電極。為了便于進(jìn)出料，加熱室前部開門，水平出料。

3、隔熱屏

爐內(nèi)保溫層采用碳?xì)謴?fù)合結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層采用硬碳?xì)职l(fā)揮其高溫情況下的堅(jiān)固性，外層采用多層軟碳?xì)职l(fā)揮保溫效果好的特點(diǎn)，最外層采用不銹鋼套加以固定，并且焊接多道加強(qiáng)筋以保證長期使用不變形。發(fā)熱體更換方便，整個(gè)加熱區(qū)可以作為一個(gè)結(jié)構(gòu)完備的部件被拆卸出來，便于維護(hù)和修理，耐熱沖擊性好，便于快速加熱。

4、主測溫裝置：采用保護(hù)鎢套管鎢錸熱電偶及結(jié)合我公司自主研發(fā)的結(jié)構(gòu),進(jìn)口超高溫絕緣材料（氧化鉿）使熱電偶可從室溫直接測到2100℃，且在2000℃高溫環(huán)境下長時(shí)間使用，不易斷偶、使用壽命長、測溫準(zhǔn)確（達(dá)到±1℃的測溫誤）差等特點(diǎn)。*解決了常規(guī)紅外儀測溫不準(zhǔn)、易干擾等缺陷。

爐體上還裝有一支K型監(jiān)測熱電偶，檢測保溫層溫度，主測溫裝置一旦出現(xiàn)故障，將自動(dòng)切斷加熱程序并報(bào)警，起到保護(hù)設(shè)備和燒結(jié)工件的安全性。

5、保護(hù)氣體充放氣系統(tǒng)

由自動(dòng)電磁閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)及管路構(gòu)成，可設(shè)定不同的充氣壓力范圍，通過壓力開關(guān)可自動(dòng)充氣和補(bǔ)氣。

5、加壓框架及加壓油缸：

壓機(jī)機(jī)構(gòu)由加壓油缸、上下橫梁、四立柱及鎖緊螺母等組成，具有對中性能好、爐架下部四周設(shè)有地腳螺栓孔，安裝設(shè)備時(shí)用戶必須采用地腳螺栓固定。立柱是經(jīng)精加工后表面再鍍硬鉻處理，確保持久如新。上下鎖緊螺母為高強(qiáng)度合金鋼，能承受壓機(jī)相應(yīng)的承載力。

壓機(jī)設(shè)計(jì)是經(jīng)過專業(yè)軟件計(jì)算，充分考慮了橫梁等受壓變形對擴(kuò)散焊對壓機(jī)的影響。          

200T燒結(jié)爐                            

本設(shè)備采用的是活塞式往復(fù)式液壓油缸。油缸為活塞式往復(fù)式液壓油缸，具有啟始壓力低、油缸摩擦系數(shù)低等特點(diǎn)。液壓系統(tǒng)的工作壓力為25Mpa，油缸缸徑D=400mm。加壓時(shí)活塞由無桿側(cè)向有桿側(cè)運(yùn)動(dòng)，液壓缸無桿側(cè)輸出力。      

《關(guān)于油缸油壓與噸位的關(guān)系說明》

本設(shè)備采用的是活塞式往復(fù)式液壓油缸。液壓系統(tǒng)的工作壓力為25Mpa，油缸缸徑D=360mm。加壓時(shí)活塞由無桿側(cè)向有桿側(cè)運(yùn)動(dòng)，液壓缸無桿側(cè)輸出力。

6、壓頭密封系統(tǒng)

壓頭密封系統(tǒng)為本設(shè)備的核心。即要保證長期加壓的密封性，又要保證上下加壓面的平行度，還要考慮安裝壓力傳感器。

我們采用如照片所示結(jié)構(gòu)，首先軸向移動(dòng)的密封我們設(shè)計(jì)采用了焊接波紋管加調(diào)整螺母，即保證了長期使用真空密封的可靠性，又兼顧壓力平行度的調(diào)整。                                               

7、液壓站系統(tǒng)

采用電動(dòng)輸入方式。由液壓站配有比例閥壓力調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、液壓缸等相關(guān)液壓裝置。真空熱壓爐專用的液壓系統(tǒng)，具有泄壓與保壓功能，用來驅(qū)動(dòng)油缸，壓力控制采用進(jìn)口產(chǎn)品，自動(dòng)整定次級壓力，并能有效補(bǔ)償由于熱延帶來的壓力波動(dòng)，壓頭測距采用光柵電子尺（測距精度0.02mm）。

8、真空系統(tǒng)

采用二級泵配置，由一臺機(jī)械泵配真空壓差閥（防止真空油因突然停電而倒灌）、一臺羅茨泵、氣動(dòng)高真空擋板閥、真空小擋板閥、旁路手動(dòng)隔膜閥（實(shí)用于粉料前期的小抽速，防止粉料隨大抽速帶走）、放氣閥、真空壓力表等組成，真空管道與泵的聯(lián)接采用金屬波紋軟管快速接頭聯(lián)接（減緩震動(dòng)），真空度的測量由數(shù)顯電阻真空計(jì)執(zhí)行。

機(jī)械泵數(shù)據(jù)：

極限壓力：6×10^-2Pa   抽氣速率：70L/S

進(jìn)氣口徑：∅90mm      抽大氣不噴油時(shí)間：1min

配有功率：5.5KW     水耗量：480L/h

羅茨泵數(shù)據(jù)：

極限壓力：5×10^-2Pa   幾何速率：600L/S

進(jìn)氣口徑：∅200mm  排氣孔徑：∅200mm

配有功率：7.5KW     溢流閥壓差：2.7×10³Pa

9、水循環(huán)分配系統(tǒng)

采用密閉式不銹鋼材料，由管道、閥等相關(guān)裝置組成。由各種管道閥等相關(guān)裝置組成。冷卻水總管進(jìn)入后，經(jīng)過各支管送到爐體、爐門、電極、真空泵等需要冷卻水的地方，然后匯總到水管排除。冷卻水循環(huán)支路水管采用快插式耐高溫橡膠管?？傔M(jìn)水管路設(shè)有電接點(diǎn)壓力表，具有斷水聲光報(bào)警自動(dòng)切斷電源功能。每路冷卻水進(jìn)水管都裝有手動(dòng)不銹鋼閥門，可手動(dòng)調(diào)節(jié)水流量大小。關(guān)鍵部位處安裝有水流量報(bào)警器，在系統(tǒng)具有安全報(bào)警的基礎(chǔ)上水路系統(tǒng)又一級安全屏障。 

11、安全報(bào)警系統(tǒng)

安全報(bào)警系統(tǒng)包括水壓異常報(bào)警、溫度異常報(bào)警、發(fā)熱體斷路短路異常報(bào)警、真空異常報(bào)警等。溫度、壓力、真空等具有上限報(bào)警、極限保護(hù)功能，報(bào)警后可清音確認(rèn)，故障排除后復(fù)位確認(rèn)；要求記錄在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)。

12、溫控系統(tǒng)

具有多組P.I.D功能全自動(dòng)控制，具有超溫聲光報(bào)警功能，電控系統(tǒng)還具有過流、斷水、超溫等聲光報(bào)警功能。主要電器元件采用歐姆龍或施耐德品牌，電控屏箱按威圖標(biāo)準(zhǔn)制作操作方便。

電氣控制系統(tǒng)集中在控制柜中，面板上設(shè)計(jì)了15英寸液晶觸摸屏、指針電流及電壓表、真空計(jì)等。控制柜為標(biāo)準(zhǔn)電控柜結(jié)構(gòu)，集成了通風(fēng)系統(tǒng)。能夠保證不會因?yàn)榄h(huán)境溫度過高而影響柜內(nèi)元件及儀表的正常使用。

控制部分以15應(yīng)寸液晶觸摸屏和可編程控制器PLC為核心，配以空氣開關(guān)、接觸器、繼電器、指示燈等元器件，通過各種傳感器的信號，實(shí)現(xiàn)爐體機(jī)械機(jī)構(gòu)的邏輯控制。對溫度、真空度進(jìn)行記錄、存儲、實(shí)時(shí)顯示、設(shè)定工藝曲線，具有多組工藝配方的儲存、調(diào)用功能。全部工況動(dòng)作配有安全聯(lián)鎖保護(hù)，具有超溫?cái)嚯姡Ｋ當(dāng)嚯姡ㄍＶ辜訜?、真空泵?。設(shè)置必要的聲光報(bào)警及保護(hù)，例如超溫、水壓低、氣壓低等，設(shè)置有應(yīng)急開關(guān)。

13、軟件控制系統(tǒng)特點(diǎn)：

①支持多組配方功能，每個(gè)配方最多36步，可設(shè)定溫度、壓力、時(shí)間、PID號、功率限幅。

②支持配方查看、新增（含以模板新增）、保存、替換、刪除、調(diào)用、配方導(dǎo)入/出（在PC通過Excel編輯配  方，通過U盤導(dǎo)入）。                                       

③支持工藝跳步（向前、后跳），可選溫度、壓力跳步變化模式：漸變模式和突變模式，即跳步時(shí)，SV值是當(dāng)前值還是目標(biāo)步的設(shè)置值。

④工藝運(yùn)行時(shí)，配方當(dāng)前步和所調(diào)用的PID背景色改變，方便查看。

⑤配方編輯時(shí)，修改內(nèi)容的背景顏色改變，便于突出顯示（特別是對于以模板新增的配方，方便比較）。

⑥多組溫度PID，一組壓力PID，支持運(yùn)行過程中對PID參數(shù)的查看和實(shí)時(shí)修改。                                                                                             

數(shù)據(jù)管理：

① 支持時(shí)實(shí)曲線，可修改X、Y軸最大、小值，實(shí)現(xiàn)曲線放大和縮小，以便于觀察當(dāng)前工藝局部或整個(gè)曲線，如SV、PV、PLC輸出。

② 支持時(shí)實(shí)曲線截屏功能。

③ 支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄和歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出，用戶可修改數(shù)據(jù)記錄間隔時(shí)間，包含：SV、PV、真空度、氣氛壓力、監(jiān)測溫度、水溫等。

④ 歷史曲線查看功能。

⑤ 報(bào)警記錄查詢功能，包括但不限于：通信檢測、傳感器故障檢測、報(bào)警點(diǎn)檢測、水溫水壓氣壓異常。

⑥系統(tǒng)剩余存儲空間顯示，存儲容量不足報(bào)警提示功能，支持用戶部分清除或清空數(shù)據(jù)

 1、可以包括溫度SV、壓力SV。

 2、可以包括溫度SV、壓力PV。

 3、可以包括溫度SV、壓力PV。

 4、對實(shí)時(shí)曲線顯示部分截圖到U盤。

 5、最短時(shí)間為1S。

 6、僅對部分客戶開放。

操作方便：

① 支持異地遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線編程、調(diào)試及維護(hù)。

② 支持DCS分散控制。

③ 支持以多級權(quán)限登陸操作系統(tǒng)，可設(shè)置多個(gè)操作用戶。

④ 對于溫度、氣氛均支持手/自動(dòng)控制。

⑤ 溫度：

手動(dòng)：指操作者通過多圈電位器控制；

自動(dòng)：通過PLC程序控制。

⑥ 氣氛：

手動(dòng)：指操作者通過觸摸屏ON/OFF控制；

自動(dòng)：設(shè)置氣氛上、下限和回差，氣氛壓力控制在上下限范圍內(nèi)。

⑦ 支持溫度伺服啟動(dòng)功能，即工藝從當(dāng)前溫度開始運(yùn)行。

⑧ 工藝保持（即暫停）功能。

⑨ AT自整定可設(shè)定自整定溫度或壓力值、自整定幅度，支持自整定過程中退出。

⑩ 報(bào)警點(diǎn)可設(shè)定，如：溫度上限，壓力上限。

?針對不同層級報(bào)警，系統(tǒng)自我保護(hù)功能，如：

PV超上限報(bào)警點(diǎn)，將停止工藝。

傳感器故障，將停止工藝。

控溫過程中，溫度PV-SV>5℃時(shí)，將發(fā)出黃色報(bào)警。

?依據(jù)報(bào)警的重要程序，提示不同聲光報(bào)警信息并記錄。

六、設(shè)備主要配件說明