ZR-900-13W型真空爐設備構成及工作過(guò)程
ZR-900-13W 型真空爐是一種臥式單室冷壁爐。主要組成部分有: 爐體、真空系統、強制冷卻系統、壓縮空氣系統、冷卻水系統、加熱電源系統、電氣控制系統等。設備結構示意圖如圖1。
真空爐體
由爐殼、爐膽、加熱器、前門(mén)車(chē)、工件支撐等組成。爐殼為圓形, 雙層水冷夾套結構, 內壁材質(zhì)為不銹鋼其余均為碳鋼。隔熱屏采用50 mm 復合碳氈, 圍成長(cháng)方體空間, 結構留有充分的抽空及冷卻通道, 并充分考慮了各段對接漏熱及軸向熱膨脹因素。隔熱屏外層的兩側面為鋼制風(fēng)筒, 均勻布置多個(gè)風(fēng)嘴, 用于強冷進(jìn)風(fēng)。加熱器選用高強高密石墨管, 加熱器絕緣件采用優(yōu)質(zhì)95 瓷。根據設備的操作要求, 前爐門(mén)需要經(jīng)常開(kāi)啟, 而且開(kāi)啟、關(guān)閉、鎖緊要求簡(jiǎn)便靈活、安全可靠, 為了提高生產(chǎn)效率, 強制冷卻時(shí)爐內氣氛為正壓力。
因此, 不宜采用螺栓連接或手輪式鎖緊式的爐門(mén)結構, 而采用高壓鍋式的旋箍式的爐門(mén)鎖緊結構。前門(mén)車(chē)上安裝有前爐門(mén)、門(mén)屏、底屏、工件車(chē)。爐內溫度控制采用6 只S 分度熱電偶, 分別對應6 個(gè)加熱溫區。設置溫度均勻性測量口, 安裝9支K 分度熱電偶, 供溫度均勻性測量使用。
真空機組
采用3 套獨立的抽氣系統, 可分別使用, 也可同時(shí)使用。每套真空系統由1 臺ZJP-1200羅茨泵、1 臺HG-150滑閥泵組成二級抽氣系統。該系統從大氣壓到10- 1 Pa 有良好的抽氣能力。真空閥均為氣動(dòng)擋板閥, 突然停電時(shí)會(huì )自動(dòng)關(guān)閉, 保護系統不受破壞。在各級管道上均有檢漏接口,便于逐級檢漏。為避免誤操作, 系統設置了完善的安全聯(lián)鎖。
強制冷卻系統
采用外循環(huán)方式, 配備75 kW的高溫風(fēng)機和換熱器。保溫結束后, 按工藝設定通過(guò)氣動(dòng)回填閥充入高純度的干燥氮氣, 到達回填氣體壓力設定上限后回填閥將自動(dòng)關(guān)閉, 打開(kāi)前后風(fēng)門(mén),同時(shí)風(fēng)機啟動(dòng)開(kāi)始工作。冷卻氣體通過(guò)兩路管道送進(jìn)爐體, 通過(guò)兩側面隔熱屏上的風(fēng)嘴, 氣流均勻吹向工件, 使工件均勻冷卻。整個(gè)過(guò)程中低于回填氣體壓力設定下限會(huì )自動(dòng)補氣。
壓縮空氣系統
設備配備帶有油霧氣、濾水器、壓力表、分配器的壓縮空氣集散系統。具有氣壓報警功能。
冷卻水系統
水冷系統分為供水系統和排水系統。供水系統設總進(jìn)水閥門(mén), 總進(jìn)水管具有進(jìn)水溫度、水壓顯示功能, 所有分流管均設有水量調節閥門(mén)。排水系統采用開(kāi)式水箱, 這種結構降低了各支路的排水壓力, 保證各支排水流暢, 同時(shí)便于觀(guān)察各支路的流水情況。系統配備有壓力繼電器, 水冷電極、換熱器等關(guān)鍵部件配有進(jìn)口流量開(kāi)關(guān)以實(shí)現斷水報警及其他聯(lián)鎖控制。
加熱電源系統
加熱電源系統為爐內加熱器提供可控制的電源。加熱電源系統由SCR 控制器、加熱隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)級調壓器、低壓變壓器等構成。具有過(guò)流、缺相、短路、過(guò)熱等故障診斷和保護功能。每個(gè)可控加熱區分別配置一套加熱電源, 在自動(dòng)釬接過(guò)程中, 跟隨工藝曲線(xiàn)自動(dòng)調整加熱功率。隔離開(kāi)關(guān)的作用是當設備處于危險時(shí)迅速切斷加熱電源系統, 從而保證設備的安全性。無(wú)級調壓器、低壓變壓器是構成高精度溫度控制的核心部件, 無(wú)級調壓器完全可以實(shí)現高精度溫度控制的穩定性。
電氣控制系統
電氣控制系統由輔機部分電氣控制( 爐門(mén)、工件車(chē)、真空系統、回填、強冷) 和溫度控制部分組成。輔機部分電氣控制由PLC、相關(guān)低壓元件、真空計、數據記錄工具等構成。低壓保護電路用于保護真空系統的組成部件, 如機械泵、羅茨泵等。PLC 用于實(shí)現設備的安全連鎖、順序控制、用戶(hù)的特殊要求等復雜控制。數據記錄工具用于保存設備在生產(chǎn)過(guò)程中的各種必要的工藝數據, 在任何時(shí)候調用一定時(shí)間范圍內的工藝數據, 以備查錯、修改工藝等。溫度控制由智能溫度控制器、加熱電源、熱電偶組成的閉環(huán)無(wú)差補償系統構成, 具有自適應、自整定、無(wú)級調壓功能, 保證溫度控制的穩定性、均勻性、重復性。
