銅材光亮退火用預抽真空爐電氣控制的設置

銅材光亮退火用預抽真空爐電氣控制的設置

電氣控制一般包括爐溫的控制,電熱體、爐門的啟閉及爐膽和料盤進出移動等電氣控制,真空系統的電氣控制,保護氣體管路閥門的控制,以及冷卻水的壓力和斷水的控制等。它們的設置水平和程度,要視爐型和服役對象的不同亦有所不同,但一般應考慮以下幾點設置:

(1)爐溫的控制預抽真空爐大多為外熱式熱

壁爐,主控熱電偶一般均設置在爐膽外電阻爐的加熱區內,而在爐膽內只設置測溫熱電偶和實時記錄儀表,由于溫度波幅大和爐膽內外溫差相差較大,對一些銅合金難以達到工藝規定的爐溫均勻性要求。這方面除了采用PID調節外,還采用兩種措施,一種是把主控熱電偶設在爐膽內,另一種把爐膽內測溫實時記錄儀表加設超溫報警,并使其超溫信號輸入主控儀表進行聯控,一旦爐膽內超溫就會報警同時自動斷開并切斷電源停止加熱,從而達到相當精確的控溫要求。

(2)冷卻水的控制冷卻水用于真空爐膽密封

圈、真空泵等受熱部件的冷卻,一旦斷水或水量不足,將會燒壞這些部件,影響真空度和漏氣。用電接點壓力表測量總進水管的水壓,水壓低于設定值時進行報警。同時在每一個分路進水管上設計了一個小型的斷水報警器,一旦哪一路冷卻水管斷水即能自動接通紅燈及鳴笛進行報警。

(3)聯鎖控制為了保證工件質量和設備的安全,在電氣設計上采取如下幾個聯鎖:①真空度與充氣聯鎖,在真空度沒有達到規定值時保護氣閥不會打開;②充氣壓力與電熱體通電的聯鎖,即在沒有充入一定量的保護氣體時,電熱體不會通電加熱,以保證工件不受微量氧的氧化;③爐門與爐膽、料盤進出的聯鎖,在爐門沒有打開時,爐膽、料盤不會啟動進出。這樣保證設備的安全,防止誤操作。

(4)臥式半連續生產預抽真空爐,因操作程序比較多,盡可能設置手動和PLC程控兩種操作。

(5)保護氣氛要使銅材的退火真正達到光亮或光潔,關鍵是保護氣體中O2、H2、H2S、H2O、CO、CO2等雜質含量要控制得非常低。因為氧與銅、鋅均有很強的親和力,即使極其微量的氧也足夠使銅氧化生成氧化銅并使銅脫鋅。還有H2S與銅反應生成硫化銅污點,這些都是銅材退火光亮光潔效果不良的后果。文獻介紹EBNBR公司推薦的用于銅的保護氣(1%H2+99%N2和25%H2+75%N2),而對含氧量均要求<1×10-4%。而1×10-4%以下氧分析儀的精度可能也難以解決。因此,這種氣氛工廠使用的也不多。

目前用于預抽真空銅材退火的保護氣氛大多用純氮氣氛(9919%N2或99199%N2)。這些氣氛含氧仍然在1×10-4%以上。所以退火處理后的銅材雖能達到光亮和金屬本色,但在空氣中長時間存放表面仍發生變色。對表面質量要求嚴的產品,仍還需采用純化處理或嚴格控制出爐溫度要低于80℃以下,并裝入塑料袋內,抽真空密封保存。