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大型臥式真空退火爐的研制

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大型臥式真空退火爐的研制

發布日期:2017-08-03 作者: 點擊:

大型臥式真空退火爐是用于鈦、鋯等稀有金屬管材退火的真空熱處理設備,退火工件最長尺寸為16m,是國內長度和容量最大的真空退火爐。

真空退火爐是鈦、鋯等稀有金屬中間和成品加工的重要工藝過程,在無氧化和無污染狀態下進行消除應力再結晶退火,以消除加工硬化和恢復塑性[1] 。近年來,隨著國內航空、航天、航海、核電、國防等尖端工業的高速發展,不僅對鈦、鋯等稀有金屬管棒材的需求量大大提高,而且對其質量和性能也有了更高的要求,管棒材的單根長度也由3 m~6 m 增加到10 m~16 m,因此,目前的真空退火工藝和設備難以滿足這些尖端工業快速發展的要求。

1、主要技術參數

型式:臥式、外循環式快冷、真空電阻爐。有效均溫區Φ850 mm×16000 mm(600 mm×600 mm×16000mm)最高溫度:900℃,工作溫度:500℃~850℃,溫度均勻性:±5℃,控溫精度:±1℃,極限真空度:1.0×10- 3 Pa,工作真空度:1.0×10- 2 Pa,壓升率:≤0.67 Pa/h,額定加熱功率:900 kW

2、爐體機構的設計及特點[2]

該爐為冷卻水套式臥式真空退火爐,單室內加熱。由爐體、真空系統、進出料系統及料架、工件快速冷卻系統、加熱系統和電控系統等組成。

2.1、爐體

爐體組成結構如圖1 所示。爐體為臥式圓筒形雙層水冷結構,包括殼體、加熱室、前爐門、后爐門。爐殼法蘭的材料均為不銹鋼,采用氬弧焊接。前后開門,前門裝料。爐門為全不銹鋼雙層水冷橢圓封頭結構,進料端爐門能自動開閉,另外一端爐門氣動缸鎖緊,側開門形式。爐體上安裝有充氣接口及閥門、放氣閥、標溫接口、檢漏接口等。配置寬帶式高溫合金加熱器。寬帶式加熱器與水冷爐壁間配置5 層0.5 mm 厚的不銹鋼隔熱屏。爐門與爐體法蘭間采用橡膠密封圈,達到高真空密封要求,密封性能穩定、可靠。

2.2、真空系統

為迅速排除爐室腔體內氣體及物料熱處理時大量放出的雜質氣體,保持爐室真空度符合工藝要求, 本設備配置了2 組抽氣能力強大的KT- 800A 擴散泵機組。2 個擴散泵都裝有擋油帽并實施溫度監控,配有加熱功率調節器,防止返油。同時為防止真空泵油蒸汽對工件的污染,在KT- 800A 擴散泵口設置了低溫氟利昂冷阱,提高了真空室的潔凈度。

2.3、冷卻水系統及加熱室快冷系統

冷卻水系統包括分水器、水箱、閥門、管路及各種檢測元件,具有水壓、水流、水溫和缺水報警及聯鎖等功能。同時,為了提高設備的工作效率,此設備設置了氣體快速冷卻系統??炖湎到y由交換器、磁流體密封裝置、快冷風機、軟接管、接管等部件組成。設備運行至快速冷卻工序時,充氬氣閥打開,向爐內充入高純氬氣。爐內氣體壓力達到設定點后,快冷裝置中風機啟動,熱氣進入熱交換器,進行熱交換,冷卻后的氣體經通風管道送入爐體,冷卻工件,如此循環工作。在此工作過程中,當爐內壓力低于70 kPa 時,氬氣閥就自動打開,向爐內補充氬氣。

2.4、電控系統

電控系統由工控機、工控組態軟件、數據采集卡、溫控儀(歐陸)帶通訊、輸入輸出模塊、PLC(帶相應的I/O 擴展,通訊接口)、真空計帶輸出控制、帶通訊接口等組成。電控系統由若干控制柜(廠方設計)組成,控制柜面板上有真空系統以及供電加熱系統操作模擬圖。同時還有各段加熱電流、溫度以及擴散泵電流顯示。整個控制系統均可以自動和手動自由切換,操作(控制)柜上配有常用的控制按鈕。調用、運行加熱程序分別可從上位機和主控溫儀上操作。在爐門附近安裝有操作箱,便于觀察與控制送料機構的進出,該操作箱包括進料、出料、停止等按鈕和指示燈。主回路包括低壓熔斷器、快速熔斷器,真空機組分段后用小型變壓器或功率模塊代替大型磁調,減少占地面積,運行穩定,節能環保,故障率低。

真空退火爐


本文網址:http://www.balanyuriy.com/news/358.html

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