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產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 綜合 |
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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、無機非金屬材料等子真空、高溫、熱壓下進行燒結(jié),當然也可以再保護氣氛下進行燒結(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:
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)督檢驗技術(shù)研究所測試
⑤真空熱壓燒結(jié)爐已認定為高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)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(shù)標準。
3、設(shè)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(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,出廠檢驗合格后所有管路及電纜已聯(lián)接完畢,調(diào)試時只需對位插上,故安裝方便,調(diào)試周期短,一次調(diào)試成功率100% *差錯。
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(shè)備在加壓燒結(jié)時具備自動加壓、自動穩(wěn)壓及保壓功能,進口壓力調(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≤±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(zhì)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(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(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(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、保護氣體自動放氣閥等;
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、保護氣體自動充氣閥、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)過嚴格的水壓及氣壓試驗,確保焊縫質(zhì)量而不發(fā)生滲漏,真空室采用進口氦質(zhì)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(nèi)保溫層采用碳氈復合結(jié)構(gòu),最內(nèi)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(jié)構(gòu)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(jié)合我公司自主研發(fā)的結(jié)構(gòu),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(shè)備和燒結(jié)工件的安全性。
5、保護氣體充放氣系統(tǒng)
由自動電磁閥、轉(zhuǎn)子流量計及管路構(gòu)成,可設(shè)定不同的充氣壓力范圍,通過壓力開關(guān)可自動充氣和補氣。
5、加壓框架及加壓油缸:
壓機機構(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(yīng)的承載力。
壓機設(shè)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(jié)爐
本設(shè)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(cè)向有桿側(cè)運動,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(cè)向有桿側(cè)運動,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),首先軸向移動的密封我們設(shè)計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(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水管路設(shè)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(diào)節(jié)水流量大小。關(guān)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(chǔ)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(nèi)。
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(shè)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(jié)構(gòu),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(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,實現(xiàn)爐體機械機構(gòu)的邏輯控制。對溫度、真空度進行記錄、存儲、實時顯示、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(shè)置必要的聲光報警及保護,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:
①支持多組配方功能,每個配方最多36步,可設(shè)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(diào)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(shè)置值。
④工藝運行時,配方當前步和所調(diào)用的PID背景色改變,方便查看。
⑤配方編輯時,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(diào)試及維護。
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(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(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 報警點可設(shè)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(shè)備主要配件說明
序號 | 名稱 | 生產(chǎn)廠家 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 爐體 | 自制 | 1套 | |
2 | 電控系統(tǒng) | 自制 | 1套 | |
3 | 主要電器件 | 施耐德、歐姆龍 | 1組 | |
4 | 發(fā)熱體 | 等靜壓石墨(國產(chǎn)) | 1件 | |
5 | 觸摸屏 | 國產(chǎn) | 1臺 | |
6 | 可編程控制器 | 自制 | 1臺 | |
7 | K型熱電偶 | 國產(chǎn) | 1組 | |
8 | 主測溫裝置 | 自制 | 1套 | |
9 | 密封圈 | 國產(chǎn) | 1批 | |
10 | 羅茨泵 | 國產(chǎn) | 1臺 | |
11 | 機械泵 | 國產(chǎn) | 1臺 | |
12 | 氣動真空閥 | 自制 | 1套 | |
13 | 變壓器 | 國產(chǎn) | 1臺 | |
14 | 電阻真空計 | 國產(chǎn) | 1臺 | |
15 | 充氣系統(tǒng) | 自制 | 1套 | |
16 | 液壓系統(tǒng) | 1套 | ||
17 | 液壓框架 | 1組 | ||
18 | 石墨壓頭、墊塊 | 1套 | ||
19 | 石墨模具 | / | / | 用戶自備 |
20 | 說明書 | 自制 | 1份 | |
21 | 備件 | |||
全套密封圈1套;測溫熱電偶1支;發(fā)熱體1套 |