用途:陶瓷的烧结、纯化、高温清洗。
1. 开炉取料型式:立式手动上出料
2. 主要技术参数
有效温区尺寸 | Φ200×300mm | 坩埚外径尺寸 |
加热器 | 石墨桶发热体 | |
隔热屏材料 | 高纯石墨化软毡+硬毡 | |
装炉量 | 20Kg | |
温度 | 2000℃ | |
工作温度 | 1900℃ | 1500℃测温环测温 |
加热功率 | 90KVA | |
升温速率 | 0~20℃/min(可调) | |
控温精度 | ±0.1% F S | |
极限真空度 | 5x10-3Pa | |
工作真空度 | 5x10-2Pa | |
压升率 | <0.5Pa/h | |
工艺气氛 | 真空/氩气 | 单气浮子流量计 |
炉内压力 | 压力0.02Mpa | 充气压力0.04Mpa |
3. 结构说明
该设备包含炉体、支撑炉体的架台组件、炉门锁紧机构、炉门升降机构、真空系统、热场、温度测量与控制系统、电气控制系统、冷却水系统、压缩空气系统以及工艺气氛系统。
3.1 炉体
炉体主要由腔体、上炉盖、下炉盖组成。
3.2.1腔体为双壁水冷结构,内外壁及法兰均选用304不锈钢,内表面精抛处理,外表面拉丝处理;腔体底部周围焊接有四套耳式支座,与架台上平面连接。
腔体设计接口如下:
接口名称 | 规格 | 数量 |
排气口 | DN200 | 1 |
压力变送器接口 | G1/4” | 1 |
真空电离规接口 | PG15 | 1 |
真空电阻规接口 | PG15 | 1 |
热电偶接口 | Φ8 | 1 |
双色红外测温 | 1 | |
冷却水接口 | G3/4” | 2 |
工艺气氛接口 | NPT3/8” | 1 |
3.2.2 上炉盖采用整块304不锈钢厚板加工而成, 内表面精抛处理,外侧中部加工环形水槽,使炉盖得到充分冷却。
上炉盖设计接口如下:
接口名称 | 规格 | 数量 |
电极引出接口 | DN40 | 3 |
工艺气氛接口 | NPT3/8” | 1 |
放气口 | KF16 | 1 |
冷却水接口 | G3/4” | 2 |
热电偶接口 | Φ8 | 1 |
3.2.3 下炉盖采用整块304不锈钢厚板加工而成, 内表面精抛处理,外侧中部加工环形水槽,使炉盖得到充分冷却;下炉盖底部焊接有连接座,与升降机构连接。
下炉盖设计接口如下:
炉门锁紧机构采用锁紧环形式,由一体加工的锁紧环本体、Airtac标准气缸、缓冲阀、限位轴承等组成,确保工艺气氛
烧结的安全运行。3.2 炉门锁紧机构
3.3 真空系统
真空系统主要由真空排气系统和真空检测系统组成,包括真空泵、真空阀门、真空计、真空规管、真空接头、真空波纹管、真空管道以及真空密封件等组成。
3.4.1真空排气系统
3.5.2真空检测系统
热场主要由隔热屏、加热器、料架等组成。3.4 热场结构
3.6.1 隔热屏
加热器采用表面负荷小,使用寿命长的石墨板式结构;它沿圆周方向均布在侧屏内部,连接方式为星形结构;3.6.2加热器
加热器电极采用上引出结构,通过上炉盖的电极法兰与水冷式铜电极连接,该引出结构可以使加热器保持自然悬垂状态,加热器下方留有足够的空间。
加热器由:石墨桶温度均匀性。
3.5 温度测量与控制系统
3.7.2温度控制系统中,热电偶将信号传送给温控仪,按事先设定好的工艺曲线控制升温、保温、降温等过程 ,控温精度为±0.1% F S。温控仪上可实时显示设定温度与设计温度,且与PLC保持通讯,设定温度与设计温度在上位机的控制画面也会实时显示,方便操作者随时掌握设备工作状态。3.7.1 温度控制:1100℃K型热电偶测温,超过1100℃热偶拉出,双色红外开始测温。
3.6 电气控制系统
3.8.1 电控柜内部选用德国施耐德、日本和泉等低压电器控制元器件组成工业炉控制系统,稳定可靠;
3.8.2除了取料装料需要人工搬运外,该控制系统可实现真空系统控制与温度控制的全自动运行,避免人为操作失误,保障设备安全运行;
3.8.3真空运行状态、冷却水状态、实时与历史温度曲线、加热电流、加热电压、加热功能等参数可通过上位机实时监控并直观显示;
3.8.4自动控制程序与低压电器回路中均设计有必要的互锁控制,设备运行过程中如果出现了诸如超温、超压、断水、短路、断路等异常现象时,会发出声光报警提醒操作人员及时处理故障,并且在上位机上显示相应故障信息;同时控制系统会根据故障的危险等级执行必要的保护程序,及时切断加热电源,设备安全运行。
3.8.5电器控制系统除了具有自动控制功能外,同时提供了手动操作界面,这有利于材料烧结工艺的开发,给予科研人员更大的自由度。
3.7 冷却水系统组成
冷却水系统主要由不锈钢分水器、水温及水流量传感器、水压表、不锈钢球阀、不锈钢管道过滤器、尼龙水管、水接头等组成。
该系统具有水压低报警、断流报警、水温高报警功能;冷却水水管选用进口高压橡胶管,水接头选用Airtac快插接头。
冷却水系统还配有应急水路接口,配有单向阀、电磁阀等,当主水路供水异常中断后,安装在应急水路的电磁阀自动打开,应急水路开始供水,在主水路与应急水路上都配有单向阀,可避免水路串流。
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