多室连续式真空炉
时间：2010-06-22 阅读：1452
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沈阳华谊真空电炉制造有限公司 -
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多室连续式真空炉介绍
摘要 本文介绍了多室连续式真空炉的性能，结构，特点以及在真空钎焊、粉末冶金材料真空烧结、金属材料真空热处理、电子器件与不锈钢保温容器的真空排气与封接等领域的应用及现状
由本公司研制成功的多室连续式真空炉为国内*，，具有*自主的知识产权，*了国内该领域的技术空白，为我国在真空炉领域赶超*水平做出了的技术贡献。
2、多室连续式真空炉的主要技术指标与性能
（1）有效加热区尺寸：1200 （长）×600（宽）×500（高）mm
（2）预热室:温度600℃～800℃, 真空度≤5×10-3pa, 温差≤±5℃
（3）工作室:温度800℃～1200℃, 真空度≤5×10-3pa, 温差≤±5℃
（4）进料室: 真空度≤5×10-1pa
（5）冷却室: 真空度≤8×10-3pa
（6）出料室: 真空度≤5×10-1pa
（7）压升率：≤0.67Pa/h
（8）装料量: 500kg
（9）工作节拍: 三室：50分钟、五室：25分钟、七室：15分钟。
3、多室连续式真空炉的工作原理、结构、设计、配置
单室间歇式真空炉工作时,装料、抽低真空、抽高真空、加热升温、保温、降温冷却、放大气、工件出炉等工序都在同一个工作室内完成，周期很长，通常需要2～4个小时。的工作原理是将上述工序进行合理的分解，由几个室分别独立完成。以五室连续式真空炉为例，由进料室完成装料和抽低真空、由预热室进行抽高真空和加热升温、再由高温加热室继续进行抽高真空和保温、由冷却室进行降温冷却、再由出料室继续完成冷却和放大气、工件出炉，这样每个室的工作节拍可以缩短至20～30分钟，因而大大提高工作效率。
由进料室、预热室、高温工作室、冷却室、出料室、中间闸板阀、真空系统、工件传递系统、水冷系统、电控系统等部分组成。由于采用积木组合式设计，根据用户需要可以任意搭配组合成七室、五室、三室等不同规模的生产线，以满足大小不同的产量需要。
3.1炉体与炉门
为了充分利用炉体的内部空间，减轻真空系统的负载，炉体采用方箱型结构，既实用又美观。
预热室、高温工作室、冷却室、出料室均为水冷双层式炉壳,炉体内壁采用出气率低的奥氏体不锈钢材料制造，外壁用碳钢材料。进料室为单层式炉壳。为了保证壳体的强度，减少内外壁的厚度，在壳体的纵向与横向均布置矩形截面的加强筋。
炉门采用悬垂吊挂式平移结构，便于炉外料车与炉内辊轴的对接传递，减少占地空间。
3.2真空系统：
预热室、高温工作室、冷却室均由K-600型高真空油扩散泵、2X-70型旋片式机械泵组成，真空度高,工作真空度可达10-3pa量级；进料室、出料室由ZJP-600型罗茨泵、H-150型滑阀泵组成，抽气速度快，由大气压抽至10-1pa量级时间少于15min。真空阀门采用气动挡板阀。真空测量采用数字显示复合真空计，用电离规管测量高真空，电阻规管测量低真空。
3.3预热室、高温工作室：
预热室由不锈钢加热室壳体、不锈钢反射屏、镍铬合金带加热器、硅酸铝纤维毡、陶瓷绝缘件、水冷铜电极等组成。使用温度为500℃～800℃，控温采用镍铬镍硅S型热电偶。
高温工作室由不锈钢加热室壳体、耐热钢或钼片反射屏、钼带或石墨棒加热器、硅酸铝纤维毡、陶瓷绝缘件、水冷电极等组成。工作温度为800℃～1250℃，分三区独立加热，控温采用铂铑铂S型热电偶。
加热系统具有升温速度快、保温效果好、控温、节能等优点。
3.4新型气动闸板阀
进料室、预热室、高温工作室、冷却室、出料室之间采用新型气动闸板阀进行隔离与密封。新型闸板阀采用阀架与阀板分体式结构，阀架与阀板之间采用连杆机构，阀板不仅能上下运动，还可以水平运动。阀板采用八点压紧，使真空密封安全可靠。密封圈安装在阀板上，高温工件通过阀体时不会烘烤到密封圈，阀板上下运动时也不会与阀体密封面产生磨擦，从而提高密封圈的使用寿命。
3.5工件料车传递系统：
真空设备要实现连续作业，传动系统及其动密封至关重要。该设备采用的辊轴式传动机构和新型*的动密封结构，可靠性高，可实现免维护。辊轴与电机之间采用链传动，由电机、减速机、变频器、行程开关等组成。通过变频器可以调整电机的转速，进而控制工件的转移时间，双保险行程开关可以准确控制工件的停留位置。工件传递系统由可编程控制器进行控制，并按照预先设定的程序自动运行。工件料车的启动、运行和停止都十分平稳，没有任何冲击，安全可靠。
3.6全自动控制系统：
由加热控制、冷却控制、传动控制、抽真空控制等组成。全部工况动作均采用安全连锁保护，实现全自动控制。设备调试与检修时也可切换至手动操作。
3.6.1温度控制方式：
采用温控仪+触摸屏。加热室的温度控制由FP21型温度可编程控制器、晶闸管调压器、热电偶等组成多区PID闭环控制回路，实现可编程控温。温控仪可预置9种工艺曲线，PID（比例、积分、微分）参数可根据炉膛特性自动整定。加热工艺曲线可暂停、跳跃、延长、更改。
预热室、高温工作室的加热电源采用晶闸管调压器供电，调压器二次侧输出电压0～70V。晶闸管调压器与温控仪的PID调节系统配套组成炉温自动控制系统。由热电偶反馈炉内的实际温度，与设定温度比较由温控仪依据偏差按PID规律输出4-20mA直流调节信号，通过可控硅触发器产生相应的触发脉冲，以调节可控硅元件的导通角,再通过变压器降压后输出0～70V电压送给电炉加热器，这样输入电炉的功率作相应的改变并克服炉温的偏差，使炉温准确地回复到设定值，达到自动控制炉温的目的。
3.6.2过程控制方式：
采用PLC可编程控制器+触摸屏方式。本设备逻辑控制部分以PLC可编程控制器和触摸屏为中心，配以接触器、继电器、空气开关、指示灯等组成。全部工况动作均采用安全连锁保护，并可实现自动和手动切换操作。
4. 的应用领域
可以广泛应用于金属材料真空热处理、真空钎焊、真空烧结、真空电子器件以及不锈钢真空保温容器的排气与封接等领域的大批量、流水线式连续生产。
4.1真空热处理
随着航空、航天、计算机以及工具、模具事业的迅速发展，促进了真空热处理技术的长足进步与广泛应用。真空是一种良好的保护气氛，金属材料在真空炉中加热不会氧化，热处理后的零件表面光亮，这是真空热处理的zui大优点，也是真空热处理技术能够得到广泛应用的主要原因。
对金属材料进行退火处理可以实现改善组织结构、细化晶粒、消除加工应力、去除有害气体杂质、软化材料以便于加工成型、提高表面质量等目的。多室连续式真空热处理炉可用于多种金属材料的真空无氧化光亮退火。
（1）钛、锆、钨、钼等活泼、难熔金属的退火
（2）软磁合金与永磁材料的退火
（3）铜、铝、不锈钢、高温合金管材、箔材的退火
真空热处理具有其他常规热处理方法不可比拟的一系列突出优点：
（1）防止材料表面氧化、脱碳，提高表面质量，节约原材料消耗；
（2）真空脱气作用，使材料表面纯度提高，提高材料的疲劳强度、塑性和韧性，提高耐腐蚀性；
（3）脱脂净化作用，除去残留油脂，减少表面清洗工序；
（4）处理工件无氢脆危险，防止钛和难熔金属表面脆化；
（6）与可控气氛炉相比，不需要可燃气体，节省能源；
（7）真空热处理工艺的稳定性和重复性好；
（8）耗电少，能量消耗为常规热处理的50％，生产成本低。
（9）改善工作环境，减轻劳动强度，操作安全，自动化程度高，无污染，无公害。
4.2稀土永磁材料钕铁硼的真空烧结
稀土永磁材料钕铁硼是一种新型的高性能强磁材料，自1983年问世1984年开始商品化生产以来产量迅猛增长。钕铁硼在生产过程中的一道重要工序就是真空烧结及热处理。国内虽然有众多的真空烧结炉生产厂家，但由于在连续真空烧结及热处理方面是一项技术空白，而进口同类设备高昂的价格又令使用厂家望而却步，以致于国内众多的钕铁硼生产企业不得不采用单纯地增加单室间歇式真空烧结炉台数这种低水平扩张的方式来应对迅速增长的市场需求量。多室连续式真空烧结及热处理炉的研制成功将为国内众多的钕铁硼生产企业提高产品质量、扩大生产规模、降低生产成本、节省能源、增强市场竞争能力、推动产品与设备的升级换代提供坚强的，将为我国稀土永磁产业的进一步发展壮大做出积极的贡献。
5.的*性
（1）在运行过程中，预热室、高温工作室始终保持在恒温和高真空状态，避免了潮湿空气对加热区的频繁侵袭与污染，大大降低了真空系统的抽气负载，提高工作真空度，缩短抽真空时间；
（2）避免了急冷急热对加热器的冲击，防止加热器高温氧化，提高了加热室的使用寿命。
（3）无需像间歇式真空炉那样反复地进行抽真空、放大气、升温、降温等既费时又耗能的工序操作，从而*地提高生产效率。一般地讲，三室、五室、七室连续式真空电阻炉其生产效率分别是同等热区尺寸的单室间歇式真空炉的三倍、五倍、十倍；
（4）大量节省能源，降低生产成本；
（5）提高产品质量，保证产品质量稳定、可靠、一致，提高产品合格率。
（6）自动化程度高，操作简便。
6.结论
是在总结多年研制单室、双室间歇式真空炉成功经验的基础上，综合运用真空获得、压力容器、机械传动、高温加热与隔热、气动与液压、可编程自动化控制与计算机监控等多项工程技术；采用模块组合流水线式总体方案，辊底式真空连续传动、气动闸板阀隔绝气体与隔绝高温复合技术、多区PID闭环程序控温、*的触摸屏全自动操作控制等多项*技术；经过优化设计、精心研制的适用于真空热处理、真空钎焊、真空烧结、真空排气与封接等多种用途的新一代真空加热炉；是对传统的单室间歇式真空炉、真空排气台进行升级换代的理想设备；将为真空热处理、不锈钢钎焊、钕铁硼烧结、真空开关及不锈钢双层真空保温容器的排气与封接等行业的广大用户提高产品质量、扩大生产规模、提高工作效率、开拓市场空间提供有力的和可靠的装备保障。