VHSF – 500高温真空氢气烧结炉 |
一、主要原理、用途、特点 氢气烧结炉用途: ◆ 本设备可满足在氢气或成型气体气氛中对硬质合金、陶瓷材料、磁性材料和难熔金属等材料进行还原、烧结、退火和表面处理 等工艺需要 ◆ 用于一些难熔金属在氢气保护下烧结 ◆ 用于在真空高温环境中有蒸发的材料钎焊 ◆ 用于粉末材料还原烧结成型 ◆ 可满足陶瓷金属化需要 ◆ 广泛应用于航空航天、热处理、粉末冶金、磁性材料等领域 氢气烧结炉特点: ◆ 高温度可达到1800℃ ◆ 具备完善的报警功能,更先进的连锁保护系统 ◆ 多重防暴措施,多种气体排放方式确保良好的工作环境 ◆ 先进的自动化控制系统,通过可编程控制器PLC自动完成整个工艺过程,可配备计算机控制系统 ◆ 完善的气氛控制系统,满足各种工艺需要 ◆ 电气元件保证设备长期运行的稳定可靠性 ◆ 低负荷加热器,可有效提高设备的使用寿命 ◆ 配备自动点火装置、防回火装置等多种辅助装置,提高设备运行的性 四、技术参数 产品型号:VHSF – 500 炉体结构: 单室、卧式、水平前装料、全金属屏、电加热、自然冷却 大额定载重:≤150Kg 发热区数:单区 测温方式:0-1200℃ 热电偶(自动送出式)1000-1800℃红外 控温方式:手动控制及智能化程序控制(按给定升温曲线升温) 控温仪表: SHIMADEN FP-23 自动控制 热电偶测温数目: 3点测量 红外线测温计: (USA Raytek) 测温范围: 1000-1800℃ 数据记录:无纸记录仪 真空测量:ZDF―Ⅲ复合真空计 气体纯度:99.99% 氢气压力0.02MPa~0.06MPa 冷却水循环量:20M3/h 水压:0.15-0.25Mpa 压缩空气的压力:0.4-0.6MPa 五、高温氢气烧结炉的构成 5.1、炉壳及炉门 高温氢气烧结炉为内热式,电阻加热,炉壳中安设不锈钢炉胆、钼带电热元件、金属隔热屏、炉床、料架、钼料框和其它部件。 炉体为卧式单室水冷夹套结构,内壁采用12mm厚SUS304不锈钢,外壁Q235碳钢,双壁之间有加强筋加固,炉壳内部抛光,炉壳焊接焊缝严密,满足水压试验,X射线或氦质谱仪检测的检漏技术要求。炉壳内壁温度低于150℃. 炉体为圆柱形,圆筒两端与不锈钢法兰焊接,底部也为双层水冷半球封头。炉体前部开门,炉体与炉门为高颈、高压法兰连接。真空口位于炉体后部,采用高压法兰与真空机组连接;炉体设有观察孔,进气口,真空,燃烧口,防爆孔,电气接口等 炉门是送入或者取出工件的通道,炉门通常是有法兰。密封圈、门板、转动铰链、预紧机构、水冷装置和观察孔等组成。 炉门采用双层椭圆形炉门,中间通水冷却,炉门法兰上开有密封槽及密封圈密封,炉门开启为手动,炉门设有4套丝杆螺母加紧机构。 圈齿式炉门与炉体采用铰链连接,手动操作,左侧开启,气动锁紧、异型圈密封,即能封负压,也能封微正压; 5.2、真空高温烧结炉热场 烧结炉热场又称炉胆,由外至内分别由不锈钢圆筒、钼板不锈钢复合隔热屏、钼带发热体、钼支架、钼托盘等组成。 加热器为圆筒状,前后门无加热器,单区发热,三角形连接方式。为了保证温度的均匀性,依靠加长加热器的长度予以弥补。发热材料为宽30mm钼带,三相钼笼网状式结构,围成一个有效加热内径φ600mm×600mm的圆柱面发热体。整个加热器接成星形,圆筒形加热器的上端引出三个电极,电极用水冷却。 隔热屏由前隔热屏、后隔热屏和侧面圆筒式隔热屏组成。后隔热屏和侧隔热屏都固定在炉胆不锈钢壳体内,前隔热屏固定在炉门上随炉门一起转动。侧隔热屏固定在炉胆的不锈钢壳体内侧,8层隔热屏为同轴圆筒状,层与层间距10mm,有钼屏和不锈钢屏组成复合式隔热屏,钼屏厚度为0.3mm高温TZM合金金属片,不锈钢屏厚度为0.6mm,屏的各层间通过高温钼螺钉和陶瓷隔套隔开,外层用不锈钢圆筒固定并直接悬挂在炉体上。前,后隔热屏与侧隔热屏采用阶梯式热场封闭方式,尽可能的减少热量散失 由于加热炉的高使用温度为1750℃,这里我们采用8层全金属隔热屏,其中内5层为钼层,3层为不锈钢层。按设计计算,第一层钼辐射屏与炉温相等,以后各辐射屏逐层降低,钼层每层降低250℃左右,不锈钢层每层降低150℃左右。 热场炉壳为圆筒状,304不锈钢材质,是隔热屏和发热体的载体。 六、真空系统 真空系统配置1台H-150真空泵,本炉真空系统各管道上主要阀门均采用DDC-JQ电磁充气阀门,真空管道碳钢和不锈钢波纹管,管道上设计有真空测量和氦气质谱仪检测接口。真空管道和炉体之间加装除尘罐,防止烧结炉内的灰尘和油烟污染真空泵。 真空测量:真空表、ZDF―Ⅲ型系列电阻/电离复合真空计,ZJ-52T电阻规 ZJ-27电离规。 手动充气阀门和放气阀门、阀门 充气气路系统 对炉内进行预抽真空,真空度达到200Pa后再向炉内充氮气使炉内压力达到正压,再向炉内充氢气。 氮,氢气体由集气瓶送出,经本设备配备的流量计,压力计后,经电磁充气阀进入炉体。氢气进出口设高低压报警装置。氢气进气侧设备设计露点温度探测,以有效检测氢气压力。 氢气经炉堂后,在炉体下部引出排气口,排气口到燃烧口设有一水封口,可直观的看到气体气泡大小及流速。 尾气处理方式为手工鸣爆及点燃。 设备设计氢气/氮气供应系统紧急转换装置,通过气动电磁阀自动切换。 七、晶闸管调功器 高温真空氢气烧结炉电源由希曼顿 SCR-PAD26调功器和降压变压器组成。 调功器是一种四层三端半导体器件,把它接在电源和负载中间,配上相应的触发控制电路板,就可以调整加到负载上的电压、电流和功率。 “晶闸管调整器”主要用于各种电加热装置的加热功率调整,既可以“手动”调整,又可以和电动调节仪表、智能调节仪表、PLC以及计算机控制系统配合,实现对加热温度的恒值或程序控制。 八、电气控制系统 8.1、电气控制柜功能: 具有手动及自动两种控制方式,采用并联方式,两种方式可自动装换。 本设备采用触控屏,主面板上显示炉内工作状态,各控制点的运行状态,动态方式演示炉内升温状况。记录各种重要数据,并实时存档以配调用。能够记录温度、进线电压、功率、氢气源压力、炉内气体压力、真空度、冷却水压力、冷却水出口温度、氢气露点等。并且工业触控屏上设有所有控制点的手动控制按钮。 本设备装有先进的智能化测温、控温装置来测控炉体高温区温度,以确保产品质量和炉堂。仪表采用日本岛电FP23,测温装置采用美国雷泰(MR1SCSF).加热过程(升温、保温过程)可全部由程序自动完成,操作者只需在开机前把存储好的升温工艺曲线调出来投入运行即可,系统将显示和记录加热过程的当前温度状况。 系统配有以PLC为核心的水、电、气保护及报警装置,确保设备只有在各方面条件同时具备的情况下方能开机。如炉温出现超温超调、冷却水欠水、冷却水温、传感器故障、保护气体流量不足、过电流、过电压、三相进线缺相、欠压、超压、保护气体欠流量保护、等现象,立即发出声光报警,停止加热,提醒操作者及时处理现场,确保系统。 报警保护系统:当设备工作异常时发出声,光报警信号并执行相应的保护程序。可对以下的故障进行报警: 6、无纸记录仪对各工艺参数(温度、真空度、压力,位移)实现动态显示、记录、存储、生成文档、下载、打印。 8.2、电气控制系统组成 供电及电气控制柜:拼装式组合机柜 低压电气元件:三菱断路器、接触器、接近开关、中间继电器、按钮、报警器和指示灯等。 降压变压器:200KVA。 输入380V 输出电压60V 晶闸管加热调功器: 希曼顿 PAD26 可编程序控制器(PLC):Siemens S7-200 带触摸屏的工控机: 真空测量仪:成都正华ZDF―Ⅲ复合真空计 温度控制仪表:SHIMADEN FP-23 红外线测温仪 (USA Raytek) 控温热电偶:WRe/526 C分度 热电偶:S型双芯,共三根 无纸记录仪 其它电压表、电流表、电源指示灯、声光报警等 九、冷却水循环系统 本设备用水对炉壳、炉底、炉门、电极进行冷却。冷却设备采用FB-350闭式冷却塔。全封闭内循环。 本系统可保证通往炉体的水压:1.5-2.5MPa 流量:20M3/h 入口水温25≦℃ 出口水温40≦℃ 无结垢现象 采用汇流排形式;由总进后再由分水阀多点供水;出水由多点汇流;每点进岀水均设安装有可视化水流指示器。 总进水口安装水温表和水压表,水温和水压报警装置。 高温设备在运行过程中不允许断水,预留应急水源接口。 水路管道采用PPR管道、橡胶管道和不锈钢连接件连接。 十、设备工作环境 电源:380V±10%,50Hz 环境温度:10~30℃; 相对湿度:<60% 地面平整,通风良好,不含易燃、易爆、腐蚀性气体和粉尘,附近没有强电磁辐射源和振动源; 要求设备在上述工作环境下长期稳定工作 |