真空退火炉-机电2所.doc

VTS-55真空退火炉 技术方案 中国电子科技集团公司第二研究所 概述 真空退火炉主要应用于改变晶体结构、细化组织、消除应力和软化材料等工艺，通过真空加热可防止氧化脱碳、除气脱脂、使氧化物蒸发，以提高表面光亮度和力学性能。 二、设备主要技术指标 1． 设备结构：单室卧式 2． 恒温区尺寸：300×200×200（mm） 3． 最高温度：1100 ℃ 4． 工作温度：1000 ℃ 5． 温度均匀性：±5 ℃ 6. 空炉升温时间：≤50min(室温至1000℃) 7. 极限真空度：8.5×10-4Pa(空炉、洁净、室温、充分脱气) 8． 压升率：≤0.67 Pa/h 9. 冷却方式：自然冷却/充气强制冷却 10. 控制方式：具有手动/自动和半自动多种功能 三、现场（用户）要求 1.供电电源：380V±15%，50Hz 2.进水压强：(0.1～0.3) MPa 3.温 度：－5℃～50℃ 4.相对湿度：＜80% 5.压缩空气压强：(0.4～0.6) Mpa 四、设备结构 真空炉主要由真空炉体、真空系统、加热系统（炉胆）、冷却系统、电气控制系统等几部分组成，详细介绍如下： 真空退火炉总体示意图 4.1 真空炉体 真空炉体是退火炉的主体，由炉筒和炉门两部分组成。炉筒采用卧式双层夹套水冷结构，由双层钢板卷筒后两端分别与法兰和标准椭圆封头焊接，内层为不锈钢，外层为碳钢，夹套内通冷却水。炉门也采用双层夹套水冷结构，由标准椭圆封头和圆形法兰焊接而成，内封头为不锈钢，外封头为碳钢。真空炉体经特殊工艺焊接而成,保证密封,同时消除焊接应力。炉门用O形密封圈及铰链与炉体相连。炉体上安装有测温、测真空度装置以及水冷电极引出装置等，炉门上装有观察窗。 炉门示意图 4.2 真空系统 根据设备尺寸及真空度计算，选用三级真空泵机组，可满足客户需求，具体配置如下： KT-300扩散泵（沈阳）； ZJP-70罗茨泵（浙江）； 2X-30机械泵（成都）； SDB-300水冷挡板（沈阳）； GDQ-S300气动挡板阀（沈阳）； 在扩散泵和高真空挡板阀之间配置SDB-300水冷挡板，可以有效防止扩散泵油蒸汽进入真空室污染被处理工件。 在抽气管路中配置各种性能可靠的阀门、管道，采用可调节、柔性联接，来实现对炉体的真空抽气，并在各管路段设置有真空检测装置，便于各段真空测量。 为了使杂质不进入真空抽气机组污染油扩散泵，在抽气机组与炉体之间配置捕集器，捕集器是由冷却水管与散热叶片组成。可以方便拆下便于维修，捕集器同时还可以防止扩散泵油返至炉体污染被处理工件。 4.3加热系统（炉胆） 加热系统由加热元件、隔热层、绝缘瓷件、工件支撑等组成。 采用钼带为加热元件，其特点是挥发少,使用寿命长。钼带沿恒温区轴向均匀环绕，钼带之间距离合理钼带均匀布置，保证炉温的均匀快速加热。 炉胆隔热层采用全金属屏结构，共六层隔热屏：一层高温钼屏，一层普通钼屏，一层耐热不锈钢屏、三层不锈钢屏。 绝缘瓷件采用耐高温95瓷，保证绝缘和耐热。 料台采用高温钼支撑、高温钼炉床和耐热不锈钢料盘组成，保证支撑强度的要求。使用安全可靠，耐高温寿命长。 加热系统示意图 4.4 冷却系统 该设备采用自然冷却方式和充气强制冷却方式，当自然冷却速度不能满足工艺需要时，可以通过设备上的充气接口向炉内充入一定量的惰性气体，提高设备冷却速度，满足工艺使用要求。同时本设备可以对工件进行快速冷却，采用惰性气体作为强制冷却的介质，用大风量离心风机进行强制风道式循环冷却，采用水冷式翅片管换热器进行热交换—热交换量大、冷却速度快。采用独特冷却气体循环管路设计，实现内胆后壁和内胆筒体360°方向上都设置喷气孔，使被处理工件总体同时冷却，保证冷却速度及均匀性要求。 4.5水冷系统 该设备水冷系统主要用于炉体、炉门、各部位密封圈、电机壳、换热器、水冷电极以及扩散泵、捕集器等的冷却用水。配备了一套包括上水分配管和排水管的水冷系统。水管上装有电接点水压表，具有水压低限报警功能。 4.6电气控制系统 电控系统由温控仪、记录仪、真空计和可编程控制器及各种传感器等组成，控制面板采用触摸屏及工艺流程图的操作模式，可实现操作、监视工艺过程管理功能。控制柜布局合理，安全可靠。设备操作简单，便于维修。 4.6.1主要功能 整机系统具有自动、手动、半自动多种操作模式，在控制柜上任意选择。 本设备采用PLC程序控制，PLC控制具有抗干扰能力强、程序运行稳定等优点，特别适合于在强干扰环境中使用。烧结炉的控制分为各种阀门的开关控制，泵的启动、停止控制及炉内温度的控制等几部分。具体如下： (1) 阀及泵的控制采用可编程控制器控制，方便灵活，可完成手动启停及自动启停操作； (2) 温控系统采用以加热调压器为核心，采用低电压、大电流方式供电, 调压器与温控仪配合，实现