（V2GR20）技術(shù)方案書

一、                      設(shè)備基本原理、主要用途及特點

1.                      基本原理

VHSgr-20/20/30-2000型真空石墨燒結(jié)爐是在真空（或其它氣氛）條件下將材料燒結(jié)成型的成套設(shè)備，此爐型主要采用石墨電阻加熱，真空泵組達(dá)到一定的真空值。在高溫下，物料生坯固體顆粒的相互鍵聯(lián)，晶粒長大，空隙（氣孔）和晶界漸趨減少，通過物質(zhì)的傳遞，其總體積收縮，密度增加，最后成為具有某種顯微結(jié)構(gòu)的致密多晶燒結(jié)體，從而將物料壓制成形。

（設(shè)備圖示，以實際出貨產(chǎn)品為準(zhǔn)）

2.                      設(shè)備用途

該真空燒結(jié)爐是用石墨作發(fā)熱元件的真空電阻爐，在抽真空狀態(tài)下，石墨電阻產(chǎn)生熱量，使?fàn)t腔內(nèi)產(chǎn)生高溫，通過熱輻射傳導(dǎo)到材料上，適用于科研、軍工單位對難熔合金如鎢、鉬及其合金的粉末成型燒結(jié)。主要應(yīng)用于陶瓷、硬質(zhì)合金、復(fù)合材料等在真空或保護(hù)氣氛中高溫?zé)Y(jié)，也可以供金屬材料在高真空條件下的高溫?zé)崽幚砘蛸F金屬材料的除氣處理。

皓越科技該設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計先進(jìn)合理，設(shè)計及制造符合相應(yīng)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，能夠滿足用戶的使用要求。其配套產(chǎn)品和元器件具有國際水平，能夠適應(yīng)長期、穩(wěn)定、安全、可靠的生產(chǎn)需求。設(shè)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(wù)優(yōu)良。

3.                      設(shè)備特點

1)                      采用臥式、側(cè)開門結(jié)構(gòu)：裝、卸模具精度高，操作方便；

2)                      升溫快：升溫速率20℃/分鐘（≤1600℃），升溫速率5℃/分鐘（＞1600℃）；

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

4)                      采用單溫區(qū)控制：預(yù)留兩個測溫孔，以便高溫監(jiān)測使用；

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

6)                      密封性能好：動態(tài)壓頭均采用波紋管密封，確保不漏氣。

二、                      設(shè)備型號

本設(shè)備為臥式周期式真空石墨燒結(jié)爐，具體型號為VHSgr-20/20/30-2000（V2GR20），其具體代碼含義如下圖所示。

三、                      主要技術(shù)參數(shù)

1．       設(shè)備形式：                        臥式

2．       裝料方式：                  側(cè)裝料

3．       加熱方式：                        石墨電阻加熱

4．       爐膛尺寸：                        200 x 200 x 300mm（寬 x 高 x 長）

5．       加熱功率：                        50KW（以實際為準(zhǔn)）

6．       最高溫度：                        2000℃（設(shè)計溫度）

7．       工作溫度：                        1900℃（此溫度為驗收標(biāo)準(zhǔn)）

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

9．       升溫速率：                        1～20℃/min

      常溫~1600℃，升溫速率為10℃/min

1600℃~1900℃，升溫速率為5℃/min

10．       控溫精度：                ±1℃

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

12．       真空抽速：                從大氣壓力抽至5 Pa≤20min

13．       壓升率：                        ≤2.0Pa/h（空爐、冷態(tài)、經(jīng)凈化）

14．       測溫傳感器：                鎢錸型熱電偶

15．       保護(hù)氣氛：                氮氣、氬氣一路氣氛

16．       氣氛壓力：                ≤0.1MPa·A（絕對壓力，可調(diào)）

17．       脫脂系統(tǒng)（可選配）：適用CIM/MIM；脫脂溫度100℃~950℃

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

19．       水源要求：                水壓 0.15-0.3MPa，循環(huán)水流量 10m3/h

20．       水質(zhì)要求：             PH值7.0～8.5，懸浮物固體＜100mg/L，總硬度CaO＜10mg當(dāng)量/L，溶解性固體＜30mg/L，電導(dǎo)率＜500μS/cm

21．       設(shè)備外形尺寸：        1560mm（W）X1690mm（D）X2000mm（H）（以實際發(fā)貨產(chǎn)品為準(zhǔn)）

22．       設(shè)備重量：                約1.5t

四、                      設(shè)備組成

皓越科技真空石墨燒結(jié)爐設(shè)備主要由爐體、爐門、加熱室、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)、脫脂系統(tǒng)（可選配）、變壓器及連接電纜、電控系統(tǒng)等組成。

五、                      設(shè)備結(jié)構(gòu)特征

1.                      爐體

爐體為雙層殼體臥式結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁均為304不銹鋼，并經(jīng)仔細(xì)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(nèi)表面拋光后均經(jīng)過嚴(yán)格的水壓及氣壓試驗，以確保焊縫質(zhì)量而不發(fā)生滲漏，真空室經(jīng)過嚴(yán)格的真空極限及真空漏率測試。

爐體側(cè)部設(shè)有真空抽氣口、熱電偶測溫口、進(jìn)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(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁均為304不銹鋼經(jīng)精密拋光處理，內(nèi)外壁之間通水冷卻，爐門上設(shè)有進(jìn)出水口等。

3.                      加熱室

加熱系統(tǒng)采用石墨加熱體，側(cè)面及底面的分布保證了最佳的溫度均勻性和工件的均勻受熱，且便于發(fā)熱體的維修及更換。四周的隔熱屏均采用由硬氈、軟氈共同組成的復(fù)合保溫層，經(jīng)過加工制作成一個整體的隔熱系統(tǒng)，能方便的進(jìn)行安裝及維護(hù)。

加熱電極為專門設(shè)計的紫銅水冷電極，水冷電極設(shè)計不但保證與爐體的良好密封和絕緣，而且與引入電源連接線的接觸良好，拆卸方便，電極中水冷卻裝置能夠降低導(dǎo)電接頭的溫度，防止燒毀真空密封材料，以致影響爐內(nèi)真空度。新型的電極結(jié)構(gòu)避免了長時間使用發(fā)生銅管腐蝕及焊口腐蝕而漏水的現(xiàn)象。

絕緣件采用優(yōu)質(zhì)陶瓷結(jié)構(gòu)，電極引出結(jié)構(gòu)為紫銅水冷電極，絕緣結(jié)構(gòu)為氧化鋁陶瓷（能夠避免熱處理過程中材料揮發(fā)造成短路而燒毀電極）。加熱室外框使用不銹鋼板材料，并且焊接多道加強筋以保證長期使用不變形。

4.                      真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)采用直聯(lián)泵、擴(kuò)散泵、氣動高真空閥、真空變送器、真空壓力表、真空放氣閥、過濾器、真空管路等，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進(jìn)行測量。

真空閥門設(shè)掉電保護(hù)和安全聯(lián)鎖，如設(shè)備突然斷電，真空系統(tǒng)的各系統(tǒng)閥門自動調(diào)整為關(guān)閉狀態(tài)，保護(hù)真空室和擴(kuò)散泵。

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，以隔絕泵組的震動，防止將震動傳遞至真空加熱室系統(tǒng)。

5.                      氣氛系統(tǒng)

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、氮氣或氫氣的一路氣氛要求，最大充氣壓力≤0.1MPa·A（絕對壓力）。

1)       進(jìn)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(zhì)；

6.                      氫氣燃燒系統(tǒng)（可選配）

氫氣燃燒裝置安全可靠，耗氫氣量小，燃燒充分，氫氣燃燒手動點燃，壓力閥門采用日本進(jìn)口數(shù)字壓力閥，可控制爐管內(nèi)壓力，超壓報警，超壓自動停止進(jìn)氣，泄壓后自動供氣，確保爐內(nèi)安全，性能更穩(wěn)定。

7.                      水冷系統(tǒng)

系統(tǒng)由集成式進(jìn)水組件（不銹鋼管）、集成式回水組件（不銹鋼管）、球閥、優(yōu)質(zhì)橡膠管及接頭等組成?；厮绞讲捎梅忾]式，在關(guān)鍵回路如電極上設(shè)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(jìn)水主管路上設(shè)有電接點壓力表，當(dāng)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(shè)備的備用水裝置由客戶自備，備用水流量≥2m3/h。

水路特點：

1)                      所有水路管道均采用耐高溫、高壓軟管材質(zhì)，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)                      所有出水管路均設(shè)置有水流量傳感器和水溫測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(xiàn)安全隱患。水超溫、水流量低、欠水壓與加熱PLC互鎖，超溫時，欠水壓時停止加熱，確保爐體安全。

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(jī)）

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(chǎn)氣量為0.6m3/min的空壓機(jī)（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.                      測溫系統(tǒng)

測溫元件采用鎢錸熱電偶配合溫度控制儀進(jìn)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(diào)整功率調(diào)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(cè)，設(shè)有監(jiān)測熱電偶，當(dāng)系統(tǒng)超溫時，通過控制系統(tǒng)及時切斷加熱電源，確保設(shè)備安全。

10.                      脫脂系統(tǒng)（可選配）

本脫脂系統(tǒng)由多級水冷蝶片捕集器、爐內(nèi)密封隔離等部分組成。

本脫脂系統(tǒng)采用載氣掃蕩式脫脂方式，在爐內(nèi)可形成定向氣流，將脂類物質(zhì)攜帶至爐外捕脂器內(nèi)，通過冷凝方式脫離出來，脫脂效果好，在爐內(nèi)基本無漏脂污染現(xiàn)象。

11.                      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。

12.                      電控系統(tǒng)

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

電源控制系統(tǒng)軟件有以下特點：

1)                      電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電腦上 控制，操作方便、系統(tǒng)穩(wěn)定，具有誤操作提示報警功能。

2)                      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爐內(nèi)的溫度，觸摸屏自動記錄燒結(jié)過程及歷史曲線。配備 PLC 控制器（三菱/匯川），具有 PID加熱及超溫報警功能，能儲存和輸出記錄，清晰反應(yīng)爐子工作狀況。

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

4)                      本設(shè)備可自動采集溫度-時間曲線、真空度-時間曲線等曲線，對各個工藝參數(shù)（溫度、真空度）實現(xiàn)動態(tài)顯示，方便用戶根據(jù)歷史曲線分析燒結(jié)工藝。

5)                      通訊接口豐富，如 RS485、LAN、USB 等，易于和其它設(shè)備 組網(wǎng)應(yīng)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。

6)                      控制系統(tǒng)上設(shè)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(chǎn)品品質(zhì)有保證。電控柜按照威圖柜標(biāo)準(zhǔn)制作，所有的儀表及控制元件集中到一個電控柜內(nèi)。

7)                      軟件免費升級。

溫度的控制也可通過數(shù)顯溫度程序控制儀根據(jù)用戶設(shè)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(jù)用戶需要手動控制溫度。

六、                      安全保護(hù)系統(tǒng)

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

2.                      保險絲；

3.                      電熱過電流保護(hù)裝置。

七、                      現(xiàn)場要求

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

2.                      起重設(shè)備：     ≥2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：  10m3/h

2)                      水壓：      0.2~0.3Mpa

3)                      進(jìn)水水溫：  ≤25℃

八、                      安裝、調(diào)試及驗收

1.                      甲方負(fù)責(zé)地基、氣源，乙方電控柜的總線輸入端之前的進(jìn)線電纜。進(jìn)回水接到乙方冷卻水箱的總進(jìn)回水口處。在所有準(zhǔn)備工作完成后，通知乙方進(jìn)行安裝、調(diào)試。設(shè)備以賣方組織，買方配合的方式在買方現(xiàn)場安裝、調(diào)試并達(dá)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(shè)備最終驗收報告。

九、                      培訓(xùn)

1.                      設(shè)備安裝調(diào)試過程中，賣方同時對買方設(shè)備使用人員進(jìn)行必要的操作和維護(hù)保養(yǎng)的培訓(xùn)。經(jīng)培訓(xùn)，用戶技術(shù)人員能夠達(dá)到獨立正確操作設(shè)備并能判斷故障及簡單維修。

2.                      培訓(xùn)計劃和內(nèi)容：

十、                      保固期

機(jī)器全系統(tǒng)保固壹年（易損件如加熱元件、熱電偶除外）。長期優(yōu)惠提供備品備件。

十一、                      售后

保固期內(nèi)，若設(shè)備發(fā)生故障，我公司在2小時內(nèi)給予回復(fù)，并在72小時內(nèi)派員到達(dá)現(xiàn)場，組織維修。

十二、                      隨機(jī)資料

1.                      操作說明書。

2.                      出廠檢驗報告。

3.                      安裝調(diào)試必需的圖紙。

十三、                      客戶可選配配件

1.                      冷水機(jī)HCA-10      1臺

2.                      水路管道及法蘭：   1套

3.                      空壓機(jī)HA-1        1臺

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

真空爐