PVSgr-20/25-2000气压烧结炉

（G2GR20/10）技术方案书

一、                      设备基本原理、主要用途及特点

1.                      基本原理

PVSgr-20/25-2000气压烧结炉气压烧结是指首先在低压状态下进行烧结工艺，然后在常压下烧结材料达到疲劳状态，后是在高气压下烧结(结果是进一步的增加材料疲劳状态并迅速的消除材料中的应力), 在高温高气压烧结工艺后，材料的各方面机械性能(硬度，强度，韧性等)都优于普通的烧结工艺。

（设备图示，仅供参考）

2.                      设备用途

皓越科技公司加压烧结炉系列集正压脱蜡、真空脱蜡、真空烧结、托瓦克烧结、 分压烧结、加压烧结、气氛控制、冷却等功能于一体。

本产品为周期作业式，适用于氮化硅陶瓷球，陶瓷刀具等材料在高压氮气或氩气气氛内进行烧结，有利于增加材料的烧结密度，提高材料的机械性能。

3.                      设备特点

1)                      设备按3类压力容器标准要求设计及制造。

2)                      炉门锁紧为螺栓或齿啮快卸法兰，操作方便安全可靠。

3)                      炉内保温材料为碳沉积复合硬毡,发热元件为进口石墨。

4)                      测温元件采用超高温保护管，配合钨铼热电偶，热偶丝使用寿命长达6个月。

5)                      控制系统为触摸屏，安全联锁保护及报警功能齐全。

6)                      高压阀门及管路等均选用品牌或同等进口产品，安全可靠。

二、                      设备型号

本设备为立式周期式气压烧结炉，具体型号为PVSgr-20/25-2000（G2GR20/10），其具体代码含义如下图所示。

三、                      主要技术参数

1.                      安装方式：                        立式

2.                      装料方式：                        上装料

3.                      额定加热功率：        60KW±10%（具体以实际为准）

4.                      最高温度：                        2000℃（设计温度）

5.                      工作温度：                        1900℃（验收温度）

6.                      升温速率（空炉）：10℃/min（≤1200℃）；5℃/min（1200-1900℃）

7.                      温度均匀性：                ±5℃（气压稳定状态下）

8.                      热区尺寸：                        φ200×250mm（直径×高度）

9.                      装料重量：                        ≤60kg

10.                      冷态极限真空度：        10Pa（空炉并经净化）

11.                      真空泄露率：                ≤4Pa/h

12.                      气体压力范围：        0~9.8MPa（可调）

13.                      使用压力：                        0~9.0MPa（可调）

14.                      保压精度：                        ±0.01MPa

15.                      炉内测温：                        钨铼热电偶

16.                      发热体使用寿命：        发热体正常使用次数≥100炉

17.                      工作气体：                        氮气、氩气一路气氛

18.                      控制系统：                        HMI+ PLC+PID

19.                      安全系统：                   具有水压、超温、过流、超压等故障预先报警和联锁保护功能。

20.                      炉门开启：                        炉盖为平板带齿圈夹层型气动快开结构

21.                      外壳温度：                        ≤50℃

22.                      冷却水压力：                0.2~0.3MPa

23.                      冷却水耗量：                10m3/h

24.                      水质要求：                        PH值7.0～8.5，悬浮物固体＜100mg/L，总硬度CaO＜10mg当量/L，溶解性固体＜30mg/L，电导率＜500μS/cm

四、                      结构组成

设备主要由高压炉壳、炉盖打开及升降机构、加热与保温系统、温控系统、真空系统、气氛控制系统、脱蜡系统（可选配）、水冷系统、变压器及连接电缆、控制系统等部分组成。

五、                      设备结构特征

1.                      高压炉壳

高压炉壳主要分为炉体、炉盖及炉体支架等，炉体及炉盖均采用双层水冷结构，内壁为压力容器专用钢，外壁为优质碳钢并经防锈处理，内、外壁之间为水冷层。炉体与炉盖之间采用齿啮式快开式连接，使用方便快捷，炉体设有电极孔、真空抽气口、热电偶测温孔等。

2.                      炉盖打开及升降机构

炉盖打开机构采用采用由电机顶升起来，然后手推旋转即可打开结构，安全可靠。炉盖升降系统主要由电动执行机构将炉盖垂直升降后，炉盖可绕升降轴水平旋转，从而将炉盖打开，对炉内进行操作。

3.                      加热与保温系统

加热元件采用等静压石墨加工成圆筒形的结构，这种筒状加热均匀、辐射面积大，加热系统由单个独立的加热控制回路组成。功率分布的特定设置能够保证在装料后加热过程中的最佳温度均匀性，发热体结构可靠寿命长。在发热体与炉壳之间采用圆形保温筒用于保温：保温筒内外表层采用 CFC材料（碳纤维复合材料），中间为多层石墨毡，这样组合式保温屏，耐热冲击性好。

4.                      温控系统

1)       1组钨铼双芯热电偶，测量内胆温度。

2)       多支K 分度热电偶:测量炉壳和保温筒之间的温度（炉膛，前后散热器）。

3)       多支 PT100 热电阻: 测量炉壳夹套之间的温度（炉壳夹套，炉门夹套）。

5.                      真空系统

真空系统由直联泵、气动高真空阀、真空变送器、真空压力表、真空放气阀、真空管路等组成，并留有充气接口。为减少炉体振动，真空管道与泵的连接采用金属波纹管，真空度由真空变送器测量。

真空阀门设掉电保护和安全联锁，如设备突然断电，真空系统的各系统阀门自动调整为关闭状态，保护真空室。

所有真空管路均采用不锈钢或碳钢电镀制造。管路连接处采用金属波纹管连接，以隔绝直联泵的震动，防止将震动传递至真空加热室系统。

6.                      气氛控制系统

气氛控制系统主要由气源（客户自备）、气体管路、安全阀、压力传感器、电磁阀、压力开关等组成，气体经过电磁阀的控制进入炉内，形成所需的高压环境，通过控制系统进行控制，炉内压力可维持在的压力值，当压力低于值时，系统自动充气，当压力高于压力值时，系统自动排气，从而可根据实际需求将维持炉内的压力。当压力高于设备的最高承受压力时，安全阀工作进行卸荷，以保证设备及人身安全。

7.                      脱蜡系统（可选配）

1)       一根带水夹套的脱蜡管道；

2)       水加热器；

3)       一个球阀：位于脱蜡管上，在脱蜡时开启；

4)       收蜡系统：一个水平式收蜡罐（主收蜡罐），带双层水夹套一个竖直式收蜡罐，前置冷凝器，充满填充环，双层水夹套，另包括 1个气动截止阀，1个气动比例调节阀，1块相对压力表、1个电磁式安全阀、1个机械式安全阀和 1 支 PT100 热电阻。

8.                      水冷系统

水冷系统是防止炉壳温度过高引起密封失效，进而引发事故，对设备正常运转至关重要，是高压炉壳安全工作的前提。

系统由集成式进水组件（不锈钢管）、集成式回水组件（不锈钢管）、球阀、优质橡胶管及接头等组成。回水方式采用封闭式，便于操作者直观了解各水冷部件的供水情况防止某水冷部件因缺水而损坏，在每个回路上设置了水流监流器，方便观察每路的水流情况。

进水主管路上设有电接点压力表和水温检测装置，当水压不足和水温超温时提供信号给控制系统，然后由控制系统判断报警，启动备用水源系统或切断电源。

水路特点：

1)                      所有水路管道均采用耐高温、高压软管材质，确保不生锈；其他辅助水路管道采用高压防爆管道。确保水路安全；

2)                      关键管路设置有水流量传感器和水温传感器和报警装置，水流量过低报警，水超温报警，及时发现安全隐患。进水路欠水压与加热PLC互锁，水压低时，报警并停止加热。

使用方须做好备用水源及UPS电源。主电路停电可立即切换至UPS电源，给水泵供电，冷却水源循环，确保炉体安全。

9.                      气动装置（需选配空压机）

由气动三联件（除水器、压力表、油雾器）、电磁换向阀，管道和产气量为0.6m3/min的空压机（选配）等组成。可对气动执行元件（如气缸、充气阀、真空阀门等）提供洁净的压缩空气，确保气动原件运行稳定可靠，管路走向整洁美观。

10.                      电气控制系统

电气控制系统：全自动 PLC+触摸屏系统，可以手动、自动切换。

电源控制系统软件介绍： 有以下特点：

1)       源控制具有手动和自动两种控制方式，手动和自动都可以在触摸屏上控制，操作方便、系统稳定，具有误操作提示报警功能。

2)       温控系统：全自动 PLC+触摸屏系统，可以手动、自动切换，采用热电偶和控温仪表控制电源的输出从而控制模具的温度，触摸电脑自动记录烧结过程及历史曲线。配备 PLC 控制器（西门子/欧姆龙），具有 PID 及超温报警功能，能储存和输出记录，清晰反应炉子工作状况。

3)       控制系统软件由我公司自行开发，人机界面操作系统，画面友好，操作简单，响应速度快，可对炉内工况进行实时监测，系统稳定可靠。

4)       本设备可自动采集温度曲线、真空度曲线和烧结时间等曲线，对各个工艺参数（温度、真空度）实现动态显示，方便用户根据历史曲线分析烧结工艺。

5)       通讯接口丰富，如 RS485、LAN、USB 等，易于和其它设备 组网应用。软件控制界面形象化，能够动态显示工作流程，方便直观。

6)       控制系统上设有过流、超温及断水等分类报警功能，电器元件采用施耐德、 LG等品牌，产品品质有保证。电控柜按照西门子标准制作，所有的仪表及控制元件集中到一个电控柜内。

7)       软件免费升级。

温度的控制也可通过数显温度程序控制仪根据用户设定的工艺曲线，实行自动控制温度，并具有PID自整定功能，也可根据用户需要手动控制温度。

六、                      安全保护系统

1.                      电气联锁保护系统；

2.                      保险丝；

3.                      电热过电流保护装置。

七、                      整机要求

1.                      电源：         380V，50/60Hz，三相五线制，设备与电控系统应可靠接地。

2.                      起重设备：     ≥2.5吨

3.                      水源：

1)                      循环水量：                6m3/h

2)                      水压：                    0.2~0.3Mpa

3)                      进水水温：                ≤25℃，

4)                      其他：         PH值7.0～8.5，悬浮物固体＜100mg/L，总硬度CaO＜10mg当量/L，溶解性固体＜30mg/L，电导率＜500μS/cm；及总排水管与设备的连接管路和阀门。

八、                      使用要求

1.                      电力需求：炉体加热功率60kw；冷却水工作功率15kw（需选配冷水机）；空气压缩机功率0.5kw（需选配空压机），增压泵功率1.5kw（需选配增压泵），合计约77KW，总电力需求约100KVA，三相380V预留3路，220V供电预留2路

2.                      压缩空气要求（需选配）：采用我司的静音空压机1台，型号为HA-1型静音空压机。

3.                      现场卸货工具及移动尺寸要求：叉车卸货，叉车不低于3吨，移动时最小尺寸为1500x1800x2000（宽高长）

九、                      安装、调试及验收

1.                      甲方负责地基、气源、水源、乙方电控柜和中频的总线输入端之前的进线电缆。进回水接到乙方冷却水箱的总进回水口处。在所有准备工作完成后，通知乙方进行安装、调试。设备以卖方组织，买方配合的方式在买方现场安装、调试并达到买方正常使用的要求；

2.                      验收工作完成后，由双方共同签署设备最终验收报告。

十、                      培训

1.                      设备安装调试过程中，卖方同时对买方设备使用人员进行必要的操作和维护保养的培训。经培训，用户技术人员能够达到独立正确操作设备并能判断故障及简单维修。

2.                      培训计划和内容：

十一、                      保固期

机器全系统保固壹年。

十二、                      售后

保固期内，若设备发生故障（易损件除外），我公司在2小时内给予回复，并在72小时内派员到达现场，组织维修。

长期优惠提供备品备件。

十三、                      随机资料

1.                      操作说明书。

2.                      出厂检验报告。

3.                      安装调试必需的图纸。

十四、                      选配配件

1.                      冷水机HCA-10      1台

2.                      水路管道及法兰：   1套

3.                      空压机HA-1        1台

气压烧结炉（烧结/脱脂/分压烧结）