石墨高温烧结炉

一.主要技术性能指标

1．设计高温度2300℃

额定工作温度2000℃

2．控温精度±1℃

3．均温区温度精度±10℃ （均温、保温阶段）（真空环境）

4．有效均温区尺寸φ500mm×高500mm

5．加热器尺寸 φ700mm×700mm

6．加热器形式 石墨棒

7．加热功率350kW

8. 供电方式输入端 380V（±10％）三相 50HZ

9. 升温速率5～8℃/min

10．隔热屏石墨碳毡 厚度200mm

11．极限真空度6.67X10^-3Pa （空炉）

工作真空度6.67X10^-2Pa

12．升压率≤2 Pa/h

13．装料方式：侧面料方式，炉盖旋转

14．工作环境 真空（或惰性气氛）

15．测温方式：钨铼WRe5/26 +红外线测温仪（测温范围2000℃）

16．控温方式 岛电 FP-23  PID温控表

17.真空系统配置：KT-600油扩散泵+ZJP-600罗茨泵+H-150机械泵，真空管道，真空阀门。

18.真空测量：DF-III-LED复合真空计，金属真空电阻规管ZJ-52T和ZJ-27电离规管

19.保护气体：氩气 氮气

21、冷却方式：FB-350 闭式冷却塔，

22.冷却水进水温度：5-35℃

23.循环水压力：0.25-0.4MPa

24、冷却水流量： 20m3/h

25.炉体用应急冷却水压力：0.2-0.35Pa

26．占地面积 4500mm×3500mm×高2300mm

二. 设备结构：

本烧结炉为卧式单室结构，其主要组成为：炉壳、炉盖、石墨发热体、碳毡保温材料隔热屏、真空系统、调压电源、电气控制系统、水冷系统、工作平台等组成。

本真空烧结炉采用卧式水冷套结构，采用侧出料方式，根据炉温和客户的工艺要求，采用石墨作发热体，硬质固化碳毡和其他保温作为保温材料，整个烧结工艺过程编程控制，温度使用PID表调节控制，外循环冷却，配置充放气装置、可向炉内充入保护性气体或工作气体，充气流量可调。配备炉内或炉外循环冷却装置，可加速炉内物料冷却，缩短工作周期，提高工作效率。

本炉壳为圆形筒体，有炉体上不锈钢法兰，主炉壳体(中段圆柱形壳体),采用双层水冷结构、内壁采用厚度为12mm的304不锈钢，外壁是厚度为8mm的Q235碳钢，内外壁之间有加强筋，夹层通入冷却水。炉体上口焊接不锈钢法兰，炉体左侧开有真空泵口，对称的右面开有安装引电极发兰口。另外炉体上还开有热电偶测温口、进水口，出水口、出气口等。炉体内部经过打磨，光滑平整，有利于真空的形成。

炉盖采内壁及法兰材质为304不锈钢，外壁为碳钢中间通冷却水的双层水冷蝶形封头结构形式；，炉盖上有观察视窗，进出水口、锁紧装置等。 炉盖顶部分别有测温法兰和石英透镜，安装瞄准支架，将红外仪装于该支架上,通过石英透镜和炉顶预留测温孔对炉体内部进行测温。

炉盖开启设计为采用手动开启：炉盖和炉体之间的连接轴承底部安装有一小型的手动千斤顶，将连接轴承顶起开启炉盖，炉盖可以水平移动，方便操作，

3.加热器：

加热器采用石墨棒制作而成，整体为鼠笼状。

本套炉子工作温度要求2000℃，隔热材料采用石墨毡，石墨毡隔热屏吸水性小，易于抽真空，高温强度好，适于高温烧结炉使用。

在石墨发热体的外围安装一个石墨隔热屏作为一次隔热。在石墨隔热屏的外围用厚度为60mm的碳毡作为二次隔热屏，石墨碳毡的外围用不锈钢做三次隔热。石墨碳毡和不锈钢安装在一起，拆卸，安装都很方便。石墨电极，石墨发热体，石墨碳毡均采用高纯石墨。

发热石墨管制作加工成三相发热体与电极联结，并有电炉控制系统，三相供电经过变压器降压有联结到三根引出电极，形成一个回路。

炉盖和炉底：炉盖和炉底都采用，石墨-碳毡-不锈钢的三层结构隔热屏.，做到隔热、保温盒减少热量损失。

炉盖的隔热屏和炉盖为一体，安装在炉盖下方隔热屏的厚度要超出炉盖法兰，炉盖盖上，隔热屏能和石墨发热体的上沿密闭，保证热量不会散发出去。

加热工件的时候，工件放置于石墨材质的料舟内，料舟放置于底部隔热屏的石墨上。或者直接将要加热的工件放置于底部隔热屏的石墨上加热烧结。

观察窗：炉门上观察窗是真空烧结炉工作时用于观察工件受热情况，发现加热炉室中问题的观察装置。也可以用来作为光学高温计从窗口进行温度测量。

4．测温装置：热电偶作为测温和控温装置的感温元件，是真空电阻烧结炉加热室重要的测量装置。一般安装在真空热处理炉的炉体侧面，将铠装热电偶通过密封座引入加热室内即时测量炉内温度以确保炉温均匀性和控温精度。

本套采用钨铼热电偶外套采用金属保护管进行控温测温，工作可靠、性能稳定，寿命长。

5．真空系统： 为了达到工艺要求的真空度，真空系统配置H-150滑阀泵泵和ZJP-600罗茨泵，KT-600T油扩散泵组合对炉子进行抽空。真空阀门为气动挡板阀，真空管道采用不锈钢真空管道。真空测量配置真空表和复合式真空计。

真空管道上设置有充、放气阀。充气阀充入保护气体可以对工件进行气氛保护，另外充气加热对流循环。工件加热速度快，温度均匀。产品质量好，并且节能。

6.水冷系统： 炉盖、炉体、炉底、真空泵都需要进行冷却，冷却水有总管道进入分水器，再经过各支管到达炉盖、炉体、炉底、真空泵，回水再经过集水器汇总排除，每路水都有手动阀门，可以独立控制水流量，调节水压， 总进水管道上设有接点压力表，当水压低于设定值时，控制系统会声光报警。并切断加热电源。

全套设备冷却水循环量：20m³/h

总硬度不大于10度（CaO容量〈10mg当量〉；

溶解性固体  <300mg/L；

PH值   7—8.5；

悬浮性固体  <10mg/L；

碱度<60mg/L；

可溶性Si02  <6mg/L；

电导率  <500us/cm；

供水系统：

高进水温度<35℃；

低进水温度>5℃；

进水压力0.2—0.4MPa;

出水温度<55℃.

7．炉体支架平台： 平台由标准型钢组成框架和支腿，炉体安装在平台上，高度适合，平稳，并有炉前工作平台，方便操作。

8电源：

真空电阻炉电源采用晶闸管电源调功器和低压变压器。380V电压经过降压变压器降到60V,再经过电缆线传输到石墨电极上。三相恒压|恒流|恒功率晶闸管功率控制器是移相触发型的晶闸管电力控制器。触发板具有过流、缺相、相序、晶闸管过热等多种保护功能

9. 温度控制系统

采用控温精度为0.1%的智能化温度控制仪表，按产品工艺曲线编制程序控制真空热处理炉的升温、保温、降温过程、温度控制仪表的运行，停止由人为手动控制，实现对工艺曲线温度的控制。温度控制系统可以设定PID参数，自调谐功能，以保障升温无超调，系统可适合多种分度号热电偶和预先设定升温保温曲线。温控仪输出电流信号给触发单元，触发单元把电流信号变为电压信号，其输出控制励磁贿赂的直流电压电流，从而控制了磁调的电压电流，保证炉子按照设定的曲线加热和保温。