升降式燒結(jié)爐爐架 爐架為整個爐體、升降電機等部分提供支撐。整體采用方管焊接而成,保 證足夠的強度,長時間不變形,整體高約 4.3m,外觀簡潔美觀。
爐殼 1)爐殼為長方體結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)采用方管焊接而成,保證整個爐體有足夠 的強度,爐殼四周裝有封板,外觀簡潔美觀。 2)爐殼分內(nèi)爐殼和外爐殼兩部分,其中內(nèi)爐殼采用雙層設(shè)計,電極、熱電 偶接線柱位于外爐殼和外層內(nèi)爐殼(兩層爐殼)之間,兩層爐殼之間做空氣導(dǎo) 流,保證接線柱溫度接近室溫、溫度穩(wěn)定; 3)殼內(nèi)設(shè)有獨立的調(diào)節(jié)機構(gòu),可調(diào)節(jié)爐芯垂直度; 4)整個爐體安裝中有防震要求,嚴格控制晶體生長過程中爐體的震動;
升降式燒結(jié)爐加熱單元與爐膛 1)加熱單元:加熱元件采用進口康泰爾(KANTHAL)螺旋絲繞制而成; 2)保溫層為優(yōu)質(zhì)高純氧化鋁多晶纖維材質(zhì),采用日本進口真空吸附成型技 術(shù)固化成型。 3)加熱單元內(nèi)徑 300mm,外徑 590mm(單邊保溫層厚度 145mm)。
4)整個爐體由多個加熱單元拼接而成,共分成 8 個控溫區(qū)和 1 個梯度區(qū)。 5)爐膛由剛玉管組成,內(nèi)徑Φ250mm,壁厚 5mm。 6)梯度區(qū)由三層碳化硅梯度磚構(gòu)成,內(nèi)徑Φ138mm,總厚度約 45mm。 7)加熱單元與爐膛使用溫度 1200℃,常規(guī)工作溫度不低于 1130℃, 累計工作壽命不小于 3 年;
溫度監(jiān)控系統(tǒng) 溫度監(jiān)控系統(tǒng)包括:熱電偶、控溫模塊、測溫模塊、功率調(diào)整器等主要部 分; 1)熱電偶采用 S 型熱電偶。 2)控溫?zé)犭娕冀z(不帶陶瓷套管)壓在兩個加熱單元之間,熱電偶頭垂到 加熱單元高度中間位置,共 8 個加熱單元 8 根控溫?zé)犭娕肌?3)梯度區(qū)設(shè)置上下兩層熱電偶,每層 8 根圓周均勻分布,共 16 根,用于 測溫。 4)控溫采用歐陸 2604 控溫模塊(不帶表頭),測溫采用歐陸 MINI8(16 路)溫度采集模塊; 5)功率調(diào)整模塊采用進口歐陸 EFIT 25A 型功率調(diào)整器。
爐溫分布 1)爐芯縱向溫度場分布情況: 高溫恒溫區(qū)位于爐膛上部區(qū)域,溫度可調(diào)。在溫度 1130℃,恒溫區(qū)長≥ 200 mm 范圍內(nèi),溫度不均勻性≤±1℃。 溫度梯度區(qū)位于爐膛中部區(qū)域,梯度可調(diào)。在梯度區(qū)范圍內(nèi)溫度梯度 ≥5℃/mm。 低溫恒溫區(qū)位于爐膛下部,溫度可調(diào)。在溫度 1050℃,恒溫區(qū)長≥200 mm 范圍內(nèi),溫度不均勻性≤±2℃。2)爐溫分布長時間穩(wěn)定,至少大于 6 個月后重測,偏差點溫度變化≤ 0.5℃。 3)配備 1 套測溫組件,用于測定加熱爐體的三維溫場,包含加熱爐體的軸 向和徑向分布。測溫組件能夠安裝在爐體或者固定支架上,采用自動測量控制 方式。
坩堝支撐機構(gòu) 坩堝支撐機構(gòu)由底座、支撐桿、剛玉坩堝組成。 1)坩堝支撐機構(gòu)與機架部分相互獨立,配有旋轉(zhuǎn)控制電機; 通過調(diào)整底座固定板上的調(diào)節(jié)地腳對坩堝旋轉(zhuǎn)機構(gòu)水平進行調(diào)節(jié),設(shè)計有 調(diào)節(jié)支撐桿垂直度的機構(gòu);通過調(diào)整滑塊及固定板上的螺釘,調(diào)節(jié)支撐桿在 XY 方向上的位置,實現(xiàn)與爐膛對中,移動調(diào)節(jié)范圍不小于 10mm。 2)坩堝支撐桿為中空剛玉管,支撐桿外徑Φ60mm,直線度≤0.2mm;支撐 桿的長度應(yīng)滿足以下條件: a. 爐體升到最頂端時,陶瓷坩堝與爐口之間的空間至少要大于 100mm 才能 取下陶瓷坩堝上蓋(長度 95mm); b. 爐體降到最下端時,陶瓷坩堝不會頂?shù)絼傆癖Wo管的上端口; c. 旋轉(zhuǎn)支撐桿的保護套的伸縮范圍滿足爐體的行程。 3)剛玉坩堝套在支撐桿的頂端,剛玉坩堝尺寸為:內(nèi)徑 118mm,壁厚 5mm,外徑 128mm,分上蓋和下坩堝兩部分,上蓋長度 95mm,下坩堝長度 365mm,總長度 460mm。 4)坩堝支撐桿安裝在底座安裝孔內(nèi),通過螺釘鎖緊,坩堝支撐桿與帶輪芯 軸通過 O 型圈擠壓的方式固定,以此來減小兩個配件連接時出現(xiàn)偏心的問題。 采用伺服電機帶動同步帶輪,再帶動坩堝支撐桿旋轉(zhuǎn)。坩堝旋轉(zhuǎn)速度在 5~30rpm/min 之間連續(xù)可調(diào),在 10rpm/min 條件下,控制精度高,運行平穩(wěn)。5)坩堝支撐機構(gòu)包括支撐桿在 1200℃高溫下能夠至少承重 20kg,且保證 連續(xù)工作 60 天內(nèi)旋轉(zhuǎn)正常,長期工作壽命不小于 2 年; 6)支撐桿外面裝有封塵罩。
爐體升降機構(gòu) 1)爐體升降采用伺服控制,利用直線導(dǎo)軌做導(dǎo)向,通過精密滾珠絲桿傳動 帶動爐體升降。 2)設(shè)計有獨立調(diào)節(jié)爐體運動導(dǎo)軌垂直度的調(diào)節(jié)機構(gòu)。 3)設(shè)計有獨立調(diào)節(jié)爐體垂直度的調(diào)節(jié)機構(gòu)。 4)設(shè)計有防止爐體移動失控的安全保護系統(tǒng)(采用光電限位開關(guān)或更 產(chǎn)品,導(dǎo)軌上下兩端裝有橡膠擋塊。)。 5)爐體升降分為快慢兩檔,升降速度可調(diào),控制精度高,運行平穩(wěn),快慢 兩檔速度范圍分別為(0.1~1mm/ hour)和(50~90mm/min)。 6)爐體運動能在任意位置安全停??; 7)為保證爐體平滑移動,配置重量相當?shù)呐渲匮b置; 8)配有實時顯示爐體移動位置的光柵尺,讀數(shù)精度≤0.001mm,光柵尺能 與計算機通訊,爐體的位置能由計算機與光柵尺同時顯示;
爐體升降與坩堝支撐桿旋轉(zhuǎn)控制 爐體升降與支撐桿旋轉(zhuǎn)的控制方式有計算機自動控制、手動控制及遙控三 種;升降控制可手動、自動。 1)計算機控制爐體升降:能通過軟件控制爐體上下移動,可實現(xiàn)由計算機 編程控制的多段不同速度的勻速及變速移動; 2)手動控制爐體升降:設(shè)計有爐體升降手動控制面板,能夠通過手動操縱 控制面板開關(guān),使爐體上下移動;3)計算機控制支撐桿旋轉(zhuǎn):提供含有控制支撐桿旋轉(zhuǎn)功能的軟件,能通過 軟件控制支撐桿轉(zhuǎn)動速度平穩(wěn)地正反恒速旋轉(zhuǎn),正反交替旋轉(zhuǎn),速度特性可實 現(xiàn)速度可調(diào)的梯形波、三角波及正弦波; 4)手動控制支撐桿旋轉(zhuǎn):設(shè)計有支撐桿旋轉(zhuǎn)手動控制面板,能夠通過手動 操縱控制面板的開關(guān),使支撐桿正反恒速旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度可手動設(shè)置。
電氣控制柜要求 設(shè)備采用一個電控柜,強、弱電元件上下獨立分開。 1)電柜內(nèi)包含:聲光報警元件,控溫表,變壓器及功率模塊,爐體升降控 制模塊單元,安瓿旋轉(zhuǎn)控制模塊單元,工控計算機等; 2)電柜面板采用數(shù)字式儀表分別顯示各加熱區(qū)的電流和電壓; 3)電柜面板安裝有電柜總開關(guān);電柜內(nèi)部安裝有各加熱區(qū)電流回路開關(guān); 4)電柜內(nèi)預(yù)留 2 個三孔電源插口,可承受 10A 電流; 5)柜體內(nèi)各元件安排得當,便于安裝和拆卸; 6)電控柜設(shè)計美觀、牢固,柜門開關(guān)方便、自由,長期使用不變形; 7)電控柜內(nèi)、外各關(guān)鍵部件、開關(guān)、儀表等標識清楚。
該系列馬弗爐使用操作簡便,外形美觀大方,性能穩(wěn)定,安全性高.可用于高校、科研院所、工礦企業(yè)做高溫?zé)Y(jié)、金屬退火、質(zhì)量檢測;粉末冶金行業(yè)及義齒加工行業(yè)的烘烤、氧化鋯盤預(yù)燒結(jié)等。根據(jù)加熱區(qū)大小,進行小試,中試,批量生產(chǎn)。