超高温真空感应烧结炉技术规格书

一、概述：

   超高温真空感应烧结炉是在真空状态下或保护气氛围状态下工作，利用中频电源感应加热石墨发热体，使石墨发热体产生感应电流，进而产生高温，通过辐射传导到工件上，使工件被加热到工艺要求的温度（3000℃）。本设备主要用于超高温陶瓷材料的高温烧结和各类碳制品的高温石墨化处理，也可以用于其它材料的烧结。可作真空退火、回火等热处理用。所以，它是提高真空热处理及烧结产品质量不可少的现代化设备。

二、主要技术参数：

     有效工作区                                φ200×300mm

     极限真空度 （空炉冷态，不含保温材料）        6.67×10-3 mbar（0.67Pa）

     工作真空度 （烘炉之后）                    10Pa

     最高工作温度                               ≥3000℃（持续3小时）

     感应器端电压                               250V

     额定功率                                   160KW

     压升率（空炉冷态，不含保温材料）           ≤5 Pa/h

     设备进电                                   380V/50Hz/3项

     抽空时间（空炉冷态，从大气到极限真空度）   ≤60min

     空载升温速率：室温~1800 ℃范围内的升温速度0~15 ℃/min可调，

                   1800 ℃~2600 ℃范围内的升温速度0~10 ℃/min可调，

                   2600 ℃~3000 ℃范围内的升温速度0~ ℃/min可调；

     温度均匀性：炉内均温±10 ℃（空炉，升温至1000 ℃，保温30 min，

                 有效工作区内9点测温）；

     耗水量                                      12m3  /h

     保护气氛                                    N2/Ar

     冷却水进水压力                              ≤0.2-0.3MPa

     充气压力                                自动/手动（压力、流量可调）

     设备重量                                    9T

     总用电量                                    约185 KW

三、结构说明：

1 、结构：设备采用立式结构，上出料，炉底结构设计合理，具有防变形能力。该设备主要由电炉本体、感应加热系统、水冷系统、真空系统、工作台、供气系统、测温装置、进电装置、电源及电控系统等部分组成；

2、 炉体装配部分：它是由炉体、炉盖及安装其上的附件组成。

    炉体为双层内水冷立式圆桶型结构，内径1200mm，内外层均采用304非磁性材料的不锈钢板制造，双层壁厚均为8mm与炉体连接的真空管路也为双层不锈钢水冷结构，炉体内外壁均抛光处理，侧壁设置真空抽气接口、进电接口、防爆法兰接口、九点测温接头及充气管道接口等。管道上设有电接点压力真空表、真空规管，用于测量炉内压力及输出报警信号。管道上设置一组手动放气阀和气动放气阀用于破除真空。炉体密封件采用耐高温的氟橡胶材质密封圈。

    炉盖为双层内水冷、蝶型封头与法兰焊接而成，内外层采用304非磁性材料的不锈钢板制造，内外封头壁厚均为8mm。炉盖升降采用液压驱动，手动旋开方式。炉盖上部设置水冷红外测温接口、铠装钨铼热偶测温接口、电接点压力表接口及手动放气阀接口等。

3、进电机构：

汇流母线由两块大的铜板连接组成。母线铜排一端连接感应线圈在炉体上铜管出头，另一端再与电源的出线连接，达到送电的目的。两块母线铜排之间装有绝缘板由绝缘螺栓紧固。线圈在炉体上的出头装有水管接头，给感应线圈供冷却水。

4、感应加热及保温装置：

   感应装置中的感应线圈采用T2紫铜管绕制，铜管壁厚4mm，为防止放电现象发生，线圈表面喷涂高温绝缘漆。保温材料采用厚10mm厚进口黏胶基石墨毡（德国）的保温方式，考虑碳含量及石墨毡自身发热的因素，外围两层采用国内石墨毡。德国黏胶基高温石墨毡的使用温度可达到3000℃，保温效果及强度远高于普通石墨毡。

   发热体采用德国进口高温细颗粒高强石墨材质，发热体上部有可移动的保温盖板，盖板采用黏胶基石墨毡及高强石墨板组成，石墨毡层数不小于10层，盖板处设有红外测温接管、热偶测温接管。在线圈侧壁石墨毡外部设置九点热偶测温装置一套，实时监测保温层外部炉温的变化。在石墨发热体底部采用至少10层进口粘胶基高温石墨毡及国内优质石墨毡做隔热处理，在发热体下部有物料支撑台，采用刚玉砖制成的底板（定制）。

5炉盖提升装置：

    炉盖提升机构用于升降炉盖，使炉盖可以打开（向上升起）或关闭（向下落在炉体法兰上），炉盖转动轴的轴套两端放置滚子轴承，能够保证转动灵活。炉盖的升降和转动动作均应灵活、可靠，定位准确。旋转主轴刚度应足够大，保证长时间使用后不变形。炉盖与开盖机构之间的角度可调，能够保证炉盖与炉体之间的密封性。

6、真空系统：

    为保证抽速及真空度要求，真空系统采用二级机组，其中包一台2H80滑阀泵（浙江拓展），一台600罗茨泵（浙江拓展），并在管路中设置200气动挡板阀一台，100电磁压差阀一台，真空管道中设置双重过滤，一是过滤烧结过程中的油雾，二是过滤挥发出的粉尘，过滤精度20-50nm，可有效避免挥发物对真空泵的影响，并装有必要的金属软连接。以保护真空泵不被磨损，真空泵油不被污染。过滤器滤芯方便更换和清理可重复使用。2H80滑阀泵的排气口配有油水分离过滤器，可将油雾过滤与水分离 ，以达到环保的要求。管路末端设置真空快卸检漏接口。

    整套真空系统均为PLC控制，程序互锁，安全系数高。

7、液压系统：

    液压系统由液压站，液压管路，液压缸及其附件组成。实现炉盖升降等动作。

8、中频电源：

    中频电源采用电压反馈串联逆变（IGBT）中频电源，功率160 kW，电源厂家：张家港东方四通

9、电气控制系统：

    控制系统以PLC（西门子）为核心，人机界面（昆仑通泰）为显示和操作终端，采用西门子电气元件。结合强电系统组成易操作，安全互锁，易于功能的扩展和故障排除。为整机设备的运行提供可靠保障。整机动态记录全部存储到PLC，便于以后查找信息。对温度、冷却水、压力、真空、工艺过程等均配有准确的监测控制、可靠的安全保护及故障报警模块和装置，报警时可以发出声光信号，并在控制屏幕上显示故障信息和处理建议；在控制柜上安装有真空计、触摸屏、电压表、电流表、功率表、及各控制按钮等。通过该电气控制系统可实现对真空系统、液压系统、水冷系统、感应熔炼装置等的电气控制及其他机械动作控制。

    温度测定的热电偶的进出和红外测温仪的转换、充放气、升温工艺、PID温度整定调节等均有自动和手动的切换和控制，并带有相应的自动报警功能。

水等设置报警和安全联锁；

    设备可贮存多段不同的工艺曲线，可以编号命名方便工艺调用。设备可记录多段的工艺历史，包括实际温度、压力等参数和故障报警信息等的记录。设有工艺数据导入导出的接口，方便设备与电脑之间的数据转存。设备留有全自动监测、通讯和控制的接口；

10、水冷系统：

   水冷系统采用闭式水冷结构，设有手动截止阀、数显水压表、温度计、流量计。通过截止阀调节各支路冷却水流量。供水压力在0.1-0.3MPa范围内，当水压低于0.05MPa时，通过连锁控制，自动停止中频电流输出并发出声光报警。进回水各管路、接口、阀门采用SUS 304不锈钢材质，各水路排布整齐、标识区分明确、方便拆卸和维修；设备设置应急水源快速接口，可以在非正常断电等紧急情况下，快速连接场地内的循环水或自来水，保证设备安全。

11、气动系统：

气动系统用于供给各气动阀门工作动力。油雾器管路、气缸及其附属件均采用优质产品。配设备所需空气压缩机一台。

12、自动充气系统：

    因产生工艺要求，需通入氩气或氮气，特设有自动充气系统一套，主要由气动球阀及必要的压力仪表及管路组成。充气系统可随时切换手动控制。气体流量、压力可调。

13测温装置：

    因本套设备温度的特殊性，测温采用热偶测温及光学测温相结合，低温区（1000℃及以下）采用热偶测温，高温区（1000℃及以上）采用光学测温（最高测量温度3200℃）。红外测温采用福禄克双比色红外测温，热偶测温采用铠装式钨铼热偶测温。

14、制冷系统

    由于设备所需工作温度较高，对整体的结构有一定的辐射热度，为有效降低外围温度，特增加一套制冷机组，给整套水冷系统提供低温水源。（木森制冷）

15、工作平台：

由型钢制作而成，设有楼梯，安全护栏等。