VHSco-20/20-2300型真空感應熱壓爐

（V2CO23）技術方案

一、                      設備基本原理、主要用途及特點

1.                      基本原理

VHSco-20/20-2300型真空感應熱壓爐是采用感應加熱方式，主要應用于陶瓷、硬質合金、復合材料等在真空或保護氣氛中高溫燒結，也可以供金屬材料在高真空條件下的高溫熱處理或貴金屬材料的除氣處理。

該設備的結構設計合理，設計及制造符合相應的國家及行業(yè)標準和規(guī)范，能夠滿足用戶的使用要求。其配套產品和元器件具有國際水平，能夠適應長期、穩(wěn)定、安全、可靠的生產需求。設備的節(jié)能效果好。使用、操作、維修方便簡捷，造型美觀，安全可靠，售后服務優(yōu)良。

（設備圖示，僅供參考，以實際出貨為準）

2.                      設備用途

該設備將真空/氣氛、熱壓成型、高溫燒結結合在一起，適用于氧化鈮、碳化硅、碳化硼、氮化硼等陶瓷材料等石墨烯碳纖維、高溫合金金屬粉體材料的高溫加壓燒結成形及增密粉末冶金、功能陶瓷等新材料的高溫熱成型，也可用于粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結合以提高其強度。

該設備的結構設計合理，設計及制造符合相應的國家及行業(yè)標準和規(guī)范，能夠滿足用戶的使用要求。設備的節(jié)能效果好。使用、操作、維修方便簡捷，造型美觀，安全可靠，售后服務優(yōu)良。配套產品和元器件具有國際水平，能夠適應長期、穩(wěn)定、安全、可靠的生產需求。

3.                      設備特點

1)       采用臥式、側開門結構：裝、卸模具精度高，操作方便；

2)       升溫快：升溫速率100℃/分鐘（≤1600℃），降溫1~10℃/分鐘；

3)       溫度均勻性好：平均溫度均勻性為±10℃（5點測溫，恒溫區(qū)1000℃保溫1h后檢測）；

4)       采用熱電偶控制：控制精度±1℃

5)       采用單溫區(qū)控制：預留測溫孔，以便高溫監(jiān)測使用；

6)       安全性能好：采用HMI+PLC+PID壓力傳感控制，安全可靠；

二、                      設備型號

設備為臥式周期式真空感應熱壓爐，具體型號為VHSco-20/20-2300（V2CO23），具體代碼含義如下圖所示：

三、                      主要技術參數

1.       設備形式：   臥式

2.       裝料方式：     側裝料

3.       加熱形式：     感應線圈加熱

4.       加熱功率：     50KW(以實際功率為準)

5.       爐膛尺寸：     Φ200x200mm（直徑x高）

6.       最高溫度：     2300℃（設計溫度）

7.       工作溫度：     2200℃（此溫度為驗收標準）

8.       溫度均勻性        ：   ±10℃（5點測溫，恒溫區(qū)1000℃保溫1h后檢測）

9.       升溫速率：      升溫速率1℃~100℃/分鐘（可調）（≤1600℃）

10.       控溫精度：      ±1℃

11.       極限真空度：   6.7x10-3Pa（空爐、冷態(tài)、經凈化）

12.       真空抽速：     從大氣壓力抽至5 Pa≤20min

13.       壓升率：       ≤2Pa/h（空爐、冷態(tài)、經凈化）

14.       測溫傳感器：        鎢錸型熱電偶和進口紅外測溫儀（1400℃以內采用鎢錸測溫1400℃以上采用紅外測溫）

15.       可通氣氛：        氮氣或氬氣

16.       氣氛壓力：    ≤0.1MPa·A（絕對壓力）

17.       控制系統(tǒng)：        PLC+HMI+PID

18.       水壓要求：           水壓 0.15-0.3MPa，水流量6m3/h

19.       冷卻水要求： 水質按GB10067.1-88標準，PH值7.0～8.5，懸浮物固體＜100mg/L，總硬度CaO＜10mg當量/L，溶解性固體＜30mg/L，電導率＜500μS/c設備

20.       外形尺寸：   約2600mm（W）×1690mm（D）X2150mm（H）

21.       設備重量：   約2.0t

四、                      結構組成

皓越科技的臥式感應燒結爐主要由爐體、爐門、感應熱場、真空系統(tǒng)、氣氛系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、IGBT感應加熱電源、變壓器及連接電纜、電控系統(tǒng)等組成。

五、                      設備結構特征

1.                      爐體

爐體為雙層殼體臥式結構，內外壁均為304不銹鋼，并經仔細的拋光，表面光滑，有利于縮短抽氣時間，且便于清潔。雙層殼體之間通水冷卻，確保爐壁溫度低于55℃。爐體及其接管內表面拋光后均經過嚴格的水壓及氣壓試驗，以確保焊縫質量而不發(fā)生滲漏，真空室經過嚴格的真空極限及真空漏率測試。

爐體側部設有真空抽氣口、熱電偶測溫口、紅外測溫口、進出水口、電極口等。

附屬品：        

1)                      真空接管

2)                      電極引入接管

3)                      熱電偶引入接管

4)                      真空測量及真空指示接管

5)                      冷卻水接管

6)                      爐腿

2.                      爐門

爐門采用雙層水冷結構，內外壁均為304不銹鋼經精密拋光處理，內外壁之間通水冷卻，爐門側部設有進出水口等。

3.                      加熱保溫系統(tǒng)

加熱保溫系統(tǒng)由感應線圈，石墨桶發(fā)熱體、保溫層、電極、水冷銅排、感應電源組成。

發(fā)熱體：采用感應線圈石墨桶作發(fā)熱體，360°加熱，具有發(fā)熱面積大，受熱面均勻，使用溫度高，維護費用低等優(yōu)點；

保溫層：采用石墨軟氈為保溫層，保溫效果好。

4.                      測溫系統(tǒng)

測溫元件采用鎢錸熱電偶進行測溫，配合溫度控制儀進行溫度閉環(huán)控制，測溫元件測量溫度并供給溫度控制器控制信號，從而調整功率調控器的輸出，從而控制變壓器的輸出大小，以滿足系統(tǒng)的控溫需求。此外，在保溫屏外側，設有監(jiān)測熱電偶，當系統(tǒng)超溫時，通過控制系統(tǒng)及時切斷加熱電源，確保設備安全。

5.                      真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)由直聯(lián)泵、擴散泵、氣動高真空閥、真空變送器、真空壓力表、真空放氣閥、冷阱、真空管路等組成，并留有充氣接口。為減少爐體振動，真空管道與泵的連接采用金屬波紋管，真空度由真空變送器測量。

真空閥門設掉電保護和安全聯(lián)鎖，如設備突然斷電，真空系統(tǒng)的各系統(tǒng)閥門自動調整為關閉狀態(tài)，保護真空室。

所有真空管路均采用不銹鋼或碳鋼電鍍制造。管路連接處采用金屬波紋管連接，以隔絕直聯(lián)泵的震動，防止將震動傳遞至真空加熱室系統(tǒng)。

6.                      充氣裝置

充氣系統(tǒng)（不含氣體干燥、氣體過濾）主要由充氣閥、浮子流量計、壓力傳感器、充氣管道等組成，用于工藝所需充氬氣、氮氣的一路氣氛要求，最大充氣壓力≤0.1MPa·A（絕對壓力）。

氣體壓力檢測采用壓力傳感器，和電磁閥配合可自動控制爐內壓力在設定范圍內，差壓自動補氣，超壓自動放氣；超限壓報警并自動停止加熱及停止進氣，自動打開排氣。

1)       進氣管道采用一路浮子流量計控制；

2)       所有氣路管道均采用SUS304材質；

7.                      水冷系統(tǒng)

系統(tǒng)由集成式進水組件（不銹鋼管）、集成式回水組件（不銹鋼管）、球閥、優(yōu)質橡膠管及接頭等組成。回水方式采用封閉式，在關鍵回路如電極上設置了水溫水流量傳感器，水溫過高或水流量不足時及時報警并停止加熱。

進水主管路上設有電接點壓力表，當水壓不足時提供信號給控制系統(tǒng)，然后由控制系統(tǒng)判斷報警，啟動備用水源系統(tǒng)或切斷電源。設備的備用水裝置由客戶自備，備用水流量≥5m3/h。

水路特點：

1)                      所有水路管道均采用耐高溫、高壓軟管材質，確保不生銹；其他輔助水路管道采用高壓防爆管道。確保水路安全；

2)                      關鍵管路設置有水流量傳感器和水溫傳感器和報警裝置，水流量過低報警，水超溫報警，及時發(fā)現安全隱患。進水路欠水壓與加熱PLC互鎖，水壓低時，報警并停止加熱。

3)                      使用方須做好備用水源及UPS電源。主電路停電可立即切換至UPS電源，給水泵供電，冷卻水源循環(huán)，確保爐體安全。

8.                      氣動系統(tǒng)（需選配空壓機）

由氣動三聯(lián)件（除水器、壓力表、油霧器）、電磁換向閥，管道和產氣量為0.6m3/min的空壓機（可選配）等組成?？蓪鈩訄?zhí)行元件（如氣缸、充氣閥、真空閥門等）提供潔凈的壓縮空氣，確保氣動原件運行穩(wěn)定可靠，管路走向整潔美觀。

9.                      變壓器及連接電纜

采用與之相匹配的變壓器及連接水冷電纜或銅排。

10.                      感應電源

加熱保溫系統(tǒng)由感應線圈、絕緣層、保溫層、發(fā)熱體、電極、連接銅排、加熱電源組成。

1)       感應線圈：由異形銅管螺旋繞制而成；

2)       發(fā)熱體：采用包圍在模具四周的石墨筒做發(fā)熱體，具有發(fā)熱面積大，受熱面均勻，使用溫度高，維護費用低等優(yōu)點；

3)       保溫層：采用石墨氈作為保溫層，保溫層包裹在石墨筒外側；

4)       絕緣層：分為線圈自身絕緣層和石墨氈保溫層與線圈接觸絕緣層，線圈自身絕緣是先在線圈上噴涂絕緣漆，再在線圈外表面包裹云母帶及玻璃絲帶后再噴涂絕緣漆，絕緣效果好、表面結合力強、耐熱溫度高。保溫層與線圈接觸絕緣層采用石棉水泥板隔開；

5)       加熱電源：采用感應交流電源加熱，電源功率為 50KW。

加熱系統(tǒng)還具有以下特點：

1)       在發(fā)熱體設計中采用發(fā)熱體高度略小于線圈高度結構，將發(fā)熱體放置在線圈磁場強度最好位置，有助于提高電效率、降低能耗。

2)       設備在上下保溫設計上采用了階梯式隔熱密封方式，具有結構簡單，保溫效果好的優(yōu)點

11.                      電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)：全自動 PLC+觸摸屏系統(tǒng)，可以手動、自動切換。

電源控制系統(tǒng)軟件介紹： 有以下特點：

3)       源控制具有手動和自動兩種控制方式，手動和自動都可以在觸摸屏上控制，操作方便、系統(tǒng)穩(wěn)定，具有誤操作提示報警功能。

4)       溫控系統(tǒng)：全自動 PLC+觸摸屏系統(tǒng)，可以手動、自動切換，采用熱電偶和控溫儀表控制電源的輸出從而控制模具的溫度，觸摸電腦自動記錄燒結過程及歷史曲線。配備 PLC 控制器（西門子/歐姆龍），具有 PID 及超溫報警功能，能儲存和輸出記錄，清晰反應爐子工作狀況。

5)       控制系統(tǒng)軟件由我公司自行開發(fā)，人機界面操作系統(tǒng)，畫面友好，操作簡單，響應速度快，可對爐內工況進行實時監(jiān)測，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

6)       本設備可自動采集溫度曲線、真空度曲線和燒結時間等曲線，對各個工藝參數（溫度、真空度）實現動態(tài)顯示，方便用戶根據歷史曲線分析燒結工藝。

7)       通訊接口豐富，如 RS485、LAN、USB 等，易于和其它設備 組網應用。軟件控制界面形象化，能夠動態(tài)顯示工作流程，方便直觀。

8)       控制系統(tǒng)上設有過流、超溫及斷水等分類報警功能，電器元件采用施耐德、 LG等品牌，產品品質有保證。電控柜按照西門子標準制作，所有的儀表及控制元件集中到一個電控柜內。

9)       軟件免費升級。

溫度的控制也可通過數顯溫度程序控制儀根據用戶設定的工藝曲線，實行自動控制溫度，并具有PID自整定功能，也可根據用戶需要手動控制溫度。

六、                      安全保護系統(tǒng)

1.                      電氣聯(lián)鎖保護系統(tǒng)；

2.                      保險絲；

3.                      電熱過電流保護裝置。

七、                      整機要求

1.                      電力需求：     380V，三相五線制，60KVA，50Hz

2.                      起重設備：     ＞3噸

3.                      壓縮空氣氣源：

1)                      耗量：     ~3L/s

2)                      壓力：     ≥0.6Mpa

4.                      水源：

1)                      循環(huán)水量：  ＞12m3/h

2)                      水壓：      0.15~0.3Mpa

3)                      進水水溫： ≤25℃

4)                      水質：      PH值7.0～8.5，懸浮物固體＜100mg/L，總硬度CaO＜10mg當量/L，溶解性固體＜30mg/L，電導率＜500μS/cm；及總排水管與設備的連接管路和閥門；

八、                      安裝、調試及驗收

1.                      甲方負責地基、氣源，乙方電控柜的總線輸入端之前的進線電纜。進回水接到乙方冷卻水箱的總進回水口處。在所有準備工作完成后，通知乙方進行安裝、調試。設備以賣方組織，買方配合的方式在買方現場安裝、調試并達到買方正常使用的要求；

2.                      驗收工作完成后，由雙方共同簽署設備最終驗收報告。

九、                      培訓

1.                      設備安裝調試過程中，賣方同時對買方設備使用人員進行必要的操作和維護保養(yǎng)的培訓。經培訓，用戶技術人員能夠達到獨立正確操作設備并能判斷故障及簡單維修。

2.                      培訓計劃和內容：

十、                      保固期

機器全系統(tǒng)保固壹年（易損件密封件、熱電偶除外）。長期優(yōu)惠提供備品備件。

十一、                      售后

保固期內，若設備發(fā)生故障，我公司在2小時內給予回復，并在72小時內派員到達現場，組織維修。

十二、                      設備到達現場條件

1.                      提供設備尺寸圖，含包裝尺寸圖；

2.                      提供設備布局圖，含真空機組及電控柜布局圖；

3.                      提供水，電，氣要求及備用水要求。

十三、                      客戶可選配配件

1.                      冷水機HCA-12      1臺

2.                      水路管道及法蘭：   1套

3.                      空壓機HA-1        1臺

4.                      分子泵組/DM或/OD：1臺

真空爐