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(tǒng)、強制冷卻系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、加熱電源系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

真空爐體

       由爐殼、爐膽、加熱器、前門車、工件支撐等組成。爐殼為圓形, 雙層水冷夾套結(jié)構(gòu), 內(nèi)壁材質(zhì)為不銹鋼其余均為碳鋼。隔熱屏采用50 mm 復(fù)合碳氈, 圍成長方體空間, 結(jié)構(gòu)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(cè)面為鋼制風筒, 均勻布置多個風嘴, 用于強冷進風。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(jù)設(shè)備的操作要求, 前爐門需要經(jīng)常開啟, 而且開啟、關(guān)閉、鎖緊要求簡便靈活、安全可靠, 為了提高生產(chǎn)效率, 強制冷卻時爐內(nèi)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結(jié)構(gòu), 而采用高壓鍋式的旋箍式的爐門鎖緊結(jié)構(gòu)。前門車上安裝有前爐門、門屏、底屏、工件車。爐內(nèi)溫度控制采用6 只S 分度熱電偶, 分別對應(yīng)6 個加熱溫區(qū)。設(shè)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(tǒng), 可分別使用, 也可同時使用。每套真空系統(tǒng)由1 臺ZJP-1200羅茨泵、1 臺HG-150滑閥泵組成二級抽氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)從大氣壓到10- 1 Pa 有良好的抽氣能力。真空閥均為氣動擋板閥, 突然停電時會自動關(guān)閉, 保護系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)置了完善的安全聯(lián)鎖。

強制冷卻系統(tǒng)

       采用外循環(huán)方式, 配備75 kW的高溫風機和換熱器。保溫結(jié)束后, 按工藝設(shè)定通過氣動回填閥充入高純度的干燥氮氣, 到達回填氣體壓力設(shè)定上限后回填閥將自動關(guān)閉, 打開前后風門,同時風機啟動開始工作。冷卻氣體通過兩路管道送進爐體, 通過兩側(cè)面隔熱屏上的風嘴, 氣流均勻吹向工件, 使工件均勻冷卻。整個過程中低于回填氣體壓力設(shè)定下限會自動補氣。

壓縮空氣系統(tǒng)

      設(shè)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(tǒng)。具有氣壓報警功能。

冷卻水系統(tǒng)

       水冷系統(tǒng)分為供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)設(shè)總進水閥門, 總進水管具有進水溫度、水壓顯示功能, 所有分流管均設(shè)有水量調(diào)節(jié)閥門。排水系統(tǒng)采用開式水箱, 這種結(jié)構(gòu)降低了各支路的排水壓力, 保證各支排水流暢, 同時便于觀察各支路的流水情況。系統(tǒng)配備有壓力繼電器, 水冷電極、換熱器等關(guān)鍵部件配有進口流量開關(guān)以實現(xiàn)斷水報警及其他聯(lián)鎖控制。

加熱電源系統(tǒng)

       加熱電源系統(tǒng)為爐內(nèi)加熱器提供可控制的電源。加熱電源系統(tǒng)由SCR 控制器、加熱隔離開關(guān)、無級調(diào)壓器、低壓變壓器等構(gòu)成。具有過流、缺相、短路、過熱等故障診斷和保護功能。每個可控加熱區(qū)分別配置一套加熱電源, 在自動釬接過程中, 跟隨工藝曲線自動調(diào)整加熱功率。隔離開關(guān)的作用是當設(shè)備處于危險時迅速切斷加熱電源系統(tǒng), 從而保證設(shè)備的安全性。無級調(diào)壓器、低壓變壓器是構(gòu)成高精度溫度控制的核心部件, 無級調(diào)壓器完全可以實現(xiàn)高精度溫度控制的穩(wěn)定性。

電氣控制系統(tǒng)

       電氣控制系統(tǒng)由輔機部分電氣控制( 爐門、工件車、真空系統(tǒng)、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(shù)據(jù)記錄工具等構(gòu)成。低壓保護電路用于保護真空系統(tǒng)的組成部件, 如機械泵、羅茨泵等。PLC 用于實現(xiàn)設(shè)備的安全連鎖、順序控制、用戶的特殊要求等復(fù)雜控制。數(shù)據(jù)記錄工具用于保存設(shè)備在生產(chǎn)過程中的各種必要的工藝數(shù)據(jù), 在任何時候調(diào)用一定時間范圍內(nèi)的工藝數(shù)據(jù), 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)無差補償系統(tǒng)構(gòu)成, 具有自適應(yīng)、自整定、無級調(diào)壓功能, 保證溫度控制的穩(wěn)定性、均勻性、重復(fù)性。