鋁箔真空退火爐為外熱式真空退火爐,簡(jiǎn)稱馬弗爐。它由真空系統(tǒng)、內(nèi)罐、外加熱罐、對(duì)流攪拌及強(qiáng)制冷卻通風(fēng)裝置、爐門(mén)行走車(chē)、工件運(yùn)輸車(chē)、冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣集散系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鋁箔真空退火爐主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)備結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

真空系統(tǒng)

        真空系統(tǒng)采用油增壓泵及機(jī)械泵組成兩級(jí)抽氣系統(tǒng)。選用油增壓泵作為主泵,其工作壓力范圍為10Pa～10-2Pa,優(yōu)點(diǎn)是在此工作壓力范圍內(nèi),油增壓泵具有較大的抽速和出口壓力,在爐體高真空擋板閥與增壓泵之間設(shè)置低溫冷凝擋板,可有效地捕集油增壓泵返油對(duì)鋁箔的污染。同時(shí),配備分壓保持機(jī)械泵作為載氣保護(hù)工藝時(shí)使用,并在保持機(jī)械泵前設(shè)置節(jié)流閥便于分壓微量氣體調(diào)節(jié)的控制。系統(tǒng)各主要閥門(mén)均為氣動(dòng)結(jié)構(gòu),突然停電時(shí)所有氣動(dòng)閥門(mén)將會(huì)自行關(guān)閉,保護(hù)系統(tǒng)不受損失。整套系統(tǒng)具備完善的安全聯(lián)鎖功能,防止誤操作,保障系統(tǒng)的安全可靠。

外加熱罐

       外加熱罐由不銹鋼內(nèi)襯、絕熱保溫層及外蒙皮等組成。加熱器沿徑向安裝固定在內(nèi)襯上,分前,中,后三段布置。加熱器為鎳鉻帶纏繞而成,設(shè)計(jì)溫度最高為700℃。在外加熱罐上裝有控制熱偶及電極等。為便于維修及更換加熱器,外加熱罐采用兩半對(duì)開(kāi)式,用螺栓聯(lián)結(jié)后裝于內(nèi)罐外部。且充分考慮加熱膨脹對(duì)罐體的影響,控制加熱器與內(nèi)罐間距,以防因加熱引起內(nèi)外罐熱變形而造成電流短路。加熱器的均勻布置,可有效防止內(nèi)罐的受熱不均。罐外由煙道連接風(fēng)機(jī)組成強(qiáng)冷系統(tǒng),熱處理后,對(duì)內(nèi)罐進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,伴以內(nèi)罐內(nèi)對(duì)流攪拌,加快了冷卻速度,保障了工藝。

內(nèi)罐

      內(nèi)罐也稱馬弗罐,是真空爐的關(guān)鍵部件。它由筒體、導(dǎo)流罩、攪拌風(fēng)機(jī)、軌道、爐門(mén)及爐門(mén)行走車(chē)、抽空接口、測(cè)溫?zé)崤肌⒍栊詺怏w注入系統(tǒng)等組成。整個(gè)結(jié)構(gòu)附件較少,裝料空間大。筒體及封頭采用耐熱不銹鋼焊接制成。筒體尺寸為φ1900×3600mm。為防止?fàn)t門(mén)法蘭及密封條因受熱變形而失效,前法蘭處加水冷夾套進(jìn)行冷卻。在罐體后封頭處安裝有對(duì)流攪拌風(fēng)機(jī)及抽空接口,風(fēng)機(jī)由電機(jī),密封圈及葉輪組成,一方面它能承受高溫烘烤及帶走傳導(dǎo)熱,另一方面它不能泄漏真空。這就要求電機(jī)為水冷電機(jī),且軸伸處應(yīng)具有動(dòng)密封,以保證軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不漏氣。水冷電機(jī)可快速帶走軸伸處熱量及讓密封圈免受高溫烘烤。筒體內(nèi)設(shè)一層不銹鋼導(dǎo)流罩,以便在筒體內(nèi)形成對(duì)流通道,風(fēng)機(jī)攪拌時(shí)能形成對(duì)流熱風(fēng),導(dǎo)流罩同時(shí)避免了工件直接受到熱輻射而產(chǎn)生受熱不均。導(dǎo)流罩制成可拆卸式,方便安裝及日后的清洗。同時(shí),在罐體上設(shè)置有控溫?zé)崤?可隨時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)整溫度變化,滿足用戶工藝需要。爐門(mén)行走車(chē)通過(guò)電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)爐門(mén)橫向及縱向移動(dòng),方便了爐門(mén)的開(kāi)啟與閉合。

電控系統(tǒng)

        本系統(tǒng)分為真空控制柜和加熱控制柜。為確保整個(gè)系統(tǒng)安全可靠,采用單獨(dú)供電電源。系統(tǒng)過(guò)程控制采用PLC自動(dòng)控制,也可手動(dòng)介入操作;選擇自動(dòng)抽空啟動(dòng):在滿足條件時(shí),各閥門(mén)自動(dòng)切換進(jìn)行抽空。達(dá)到加熱真空點(diǎn)時(shí),進(jìn)行加熱程序啟動(dòng),加熱控制采用高性能可編程PID調(diào)節(jié)器,其功能完善,性能優(yōu)良,可帶4 組曲線最大40段可編程,6組專家PID 參數(shù),具有手動(dòng)、停電、故障保護(hù)功能。每個(gè)溫區(qū)可設(shè)定工藝曲線自動(dòng)調(diào)節(jié)控制,也可手動(dòng)介入分別進(jìn)行操作。各溫區(qū)每相電壓、電流輸出均有指示。整個(gè)加熱過(guò)程中的真空度、溫度、壓力信號(hào)、工藝曲線, 采用無(wú)紙化記錄儀進(jìn)行信號(hào)記錄、檢測(cè)、分壓控制、超溫報(bào)警控制;系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)采用面板模擬顯示;系統(tǒng)有完整的報(bào)警功能,水壓不足、爐體過(guò)溫、各溫區(qū)調(diào)功器故障均有聲光報(bào)警提示;各真空閥門(mén)設(shè)有掉電保護(hù),電氣機(jī)械連鎖、互鎖。

       通過(guò)測(cè)試結(jié)果可知,該設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和超過(guò)了設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。該設(shè)備經(jīng)用戶多年使用,運(yùn)行良好。完善可靠的性能,方便穩(wěn)定的電控操作系統(tǒng),受到了用戶的好評(píng)。該設(shè)備具有良好發(fā)展前景,同時(shí), 可用于材料真空脫氣,真空回火等工藝,為以后該類(lèi)設(shè)備研制及改進(jìn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。