200T電爐

一,、設備用途：

200T電爐采用石墨加熱周期式工作，適用于金屬粉末,、無機非金屬材料等子真空,、高溫、熱壓下進行燒結,，當然也可以再保護氣氛下進行燒結,。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,。

（設備實體照片）

二、設備組成：

200T燒結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,、技術特點：

1,、 本設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多功能燒結設備控制系統(tǒng)V4.40

④真空熱壓燒結爐系列已通過質量監(jiān)督檢驗技術研究所測試

⑤真空熱壓燒結爐已認定為高新技術成果轉化項目

2、殼體,、真空管道采用數(shù)控自動焊機焊接加工,，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,，要求達到無焊接缺陷技術標準,。

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

4,、PLC為專用定制PLC，模數(shù),、數(shù)模轉換芯片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，方便設備搬遷,，出廠檢驗合格后所有管路及電纜已聯(lián)接完畢,，調試時只需對位插上，故安裝方便,，調試周期短,，一次調試成功率100% *差錯。

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

7,、設備在加壓燒結時具備自動加壓,、自動穩(wěn)壓及保壓功能,，進口壓力調節(jié)器性能可靠,，配有調速閥可調節(jié)加壓速度,。并具有壓力波動≤±1%，數(shù)字信號輸出,，抗干擾性強。

8,、標準制作的電控柜,，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，質量可靠,，控制穩(wěn)定；系統(tǒng)具有分類聲光報警功能,，易于判斷故障原因,。

四,、主要技術參數(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點測溫，1100℃恒溫時）

6.控溫方式：室溫-1600℃采用保護套管鎢錸熱電偶

7.控溫精度：±1℃（≥600℃時）,；

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 側開門,；

16.熱壓爐壓頭直徑： ?300㎜（爐膛內石墨壓頭過渡到?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.燒結氣氛：真空、氬氣或氮氣,；

23.充氣壓力（微正壓）：≤0.015MPa（自動充放）,；

24.控制方式：以彩色液晶觸摸屏及PLC為核心,；

25.爐殼材質：為雙層水冷結構，內壁材料選用SUS304L不銹鋼,，外壁材料同為304不銹鋼

五,、結構說明：

1.爐體（殼）

爐體為單室蛤殼式,，前開門,，立式安裝。內層為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,，爐門上設有觀察窗裝置,、水冷電極引入裝置,、爐體與爐門密封結構為法蘭形式，手輪螺栓鎖緊,。異型密封圈保證密封低泄漏。                                      

爐頂由雙層水冷結構與爐殼焊接為一體,，設有水冷不銹鋼上壓頭孔、保護氣體自動放氣閥等,；

爐底雙層水冷結構與爐殼焊接為一體,，設有水冷不銹鋼下壓頭孔,、保護氣體自動充氣閥,、并安裝高精度位移傳感器,。爐體內表層鏡面處理后均經(jīng)過嚴格的水壓及氣壓試驗，確保焊縫質量而不發(fā)生滲漏,，真空室采用進口氦質譜檢漏儀經(jīng)過嚴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。為了便于進出料,，加熱室前部開門,，水平出料。

3,、隔熱屏

爐內保溫層采用碳氈復合結構,，最內層采用硬碳氈發(fā)揮其高溫情況下的堅固性，外層采用多層軟碳氈發(fā)揮保溫效果好的特點,，最外層采用不銹鋼套加以固定,，并且焊接多道加強筋以保證長期使用不變形。發(fā)熱體更換方便,，整個加熱區(qū)可以作為一個結構完備的部件被拆卸出來,，便于維護和修理，耐熱沖擊性好,，便于快速加熱,。

4、主測溫裝置：采用保護鎢套管鎢錸熱電偶及結合我公司自主研發(fā)的結構,進口超高溫絕緣材料（氧化鉿）使熱電偶可從室溫直接測到2100℃,，且在2000℃高溫環(huán)境下長時間使用,，不易斷偶,、使用壽命長、測溫準確（達到±1℃的測溫誤）差等特點,。*解決了常規(guī)紅外儀測溫不準,、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，將自動切斷加熱程序并報警,，起到保護設備和燒結工件的安全性,。

5、保護氣體充放氣系統(tǒng)

由自動電磁閥,、轉子流量計及管路構成,，可設定不同的充氣壓力范圍，通過壓力開關可自動充氣和補氣,。

5,、加壓框架及加壓油缸：

壓機機構由加壓油缸,、上下橫梁,、四立柱及鎖緊螺母等組成，具有對中性能好,、爐架下部四周設有地腳螺栓孔,，安裝設備時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度合金鋼，能承受壓機相應的承載力,。

壓機設計是經(jīng)過專業(yè)軟件計算,，充分考慮了橫梁等受壓變形對擴散焊對壓機的影響。          

200T燒結爐                            

本設備采用的是活塞式往復式液壓油缸,。油缸為活塞式往復式液壓油缸,，具有啟始壓力低、油缸摩擦系數(shù)低等特點,。液壓系統(tǒng)的工作壓力為25Mpa,，油缸缸徑D=400mm。加壓時活塞由無桿側向有桿側運動,，液壓缸無桿側輸出力,。      

《關于油缸油壓與噸位的關系說明》

本設備采用的是活塞式往復式液壓油缸。液壓系統(tǒng)的工作壓力為25Mpa,，油缸缸徑D=360mm,。加壓時活塞由無桿側向有桿側運動，液壓缸無桿側輸出力。

6,、壓頭密封系統(tǒng)

壓頭密封系統(tǒng)為本設備的核心,。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構，首先軸向移動的密封我們設計采用了焊接波紋管加調整螺母,，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整。                                               

7,、液壓站系統(tǒng)

采用電動輸入方式,。由液壓站配有比例閥壓力調節(jié)器、壓力傳感器,、液壓缸等相關液壓裝置,。真空熱壓爐專用的液壓系統(tǒng)，具有泄壓與保壓功能,，用來驅動油缸,，壓力控制采用進口產(chǎn)品,，自動整定次級壓力,，并能有效補償由于熱延帶來的壓力波動,，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,、氣動高真空擋板閥,、真空小擋板閥、旁路手動隔膜閥（實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）,，真空度的測量由數(shù)顯電阻真空計執(zhí)行。

機械泵數(shù)據(jù)：

極限壓力：6×10^-2Pa   抽氣速率：70L/S

進氣口徑：∅90mm      抽大氣不噴油時間：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、閥等相關裝置組成,。由各種管道閥等相關裝置組成,。冷卻水總管進入后,，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,。總進水管路設有電接點壓力表,，具有斷水聲光報警自動切斷電源功能,。每路冷卻水進水管都裝有手動不銹鋼閥門，可手動調節(jié)水流量大小,。關鍵部位處安裝有水流量報警器,，在系統(tǒng)具有安全報警的基礎上水路系統(tǒng)又一級安全屏障。 

11,、安全報警系統(tǒng)

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

12,、溫控系統(tǒng)

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

電氣控制系統(tǒng)集中在控制柜中,，面板上設計了15英寸液晶觸摸屏,、指針電流及電壓表、真空計等,?？刂乒駷闃藴孰娍毓窠Y構,，集成了通風系統(tǒng)。能夠保證不會因為環(huán)境溫度過高而影響柜內元件及儀表的正常使用,。

控制部分以15應寸液晶觸摸屏和可編程控制器PLC為核心,，配以空氣開關、接觸器,、繼電器,、指示燈等元器件，通過各種傳感器的信號,，實現(xiàn)爐體機械機構的邏輯控制,。對溫度、真空度進行記錄,、存儲,、實時顯示、設定工藝曲線,，具有多組工藝配方的儲存,、調用功能。全部工況動作配有安全聯(lián)鎖保護,，具有超溫斷電,，停水斷電（停止加熱、真空泵等),。設置必要的聲光報警及保護,，例如超溫、水壓低,、氣壓低等,，設置有應急開關。

13,、軟件控制系統(tǒng)特點：

①支持多組配方功能,，每個配方最多36步，可設定溫度,、壓力,、時間、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,、調用,、配方導入/出（在PC通過Excel編輯配  方,，通過U盤導入）。                                       

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,，SV值是當前值還是目標步的設置值。

④工藝運行時,，配方當前步和所調用的PID背景色改變,，方便查看。

⑤配方編輯時,，修改內容的背景顏色改變,，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，支持運行過程中對PID參數(shù)的查看和實時修改,。                                                                                             

數(shù)據(jù)管理：

① 支持時實曲線,，可修改X、Y軸最大,、小值,，實現(xiàn)曲線放大和縮小，以便于觀察當前工藝局部或整個曲線,，如SV,、PV、PLC輸出,。

② 支持時實曲線截屏功能,。

③ 支持數(shù)據(jù)記錄和歷史數(shù)據(jù)導出,，用戶可修改數(shù)據(jù)記錄間隔時間,，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,、報警點檢測、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,、對實時曲線顯示部分截圖到U盤,。

 5、最短時間為1S,。

 6,、僅對部分客戶開放。

操作方便：

① 支持異地遠程實時在線編程,、調試及維護,。

② 支持DCS分散控制。

③ 支持以多級權限登陸操作系統(tǒng),，可設置多個操作用戶,。

④ 對于溫度、氣氛均支持手/自動控制,。

⑤ 溫度：

手動：指操作者通過多圈電位器控制,；

自動：通過PLC程序控制。

⑥ 氣氛：

手動：指操作者通過觸摸屏ON/OFF控制,；

自動：設置氣氛上,、下限和回差，氣氛壓力控制在上下限范圍內,。

⑦ 支持溫度伺服啟動功能,，即工藝從當前溫度開始運行。

⑧ 工藝保持（即暫停）功能,。

⑨ AT自整定可設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 報警點可設定,，如：溫度上限,，壓力上限。

?針對不同層級報警,，系統(tǒng)自我保護功能,，如：

PV超上限報警點，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,，將發(fā)出黃色報警。

?依據(jù)報警的重要程序,，提示不同聲光報警信息并記錄,。

六、設備主要配件說明