氮化硅粉體、氮化硅陶瓷材料的燒結設備選型

設計單位：江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司   筆者聯(lián)系方法：13771375139杜

    適用工藝：氮化硅材料、氮化物陶瓷等燒成。
    關鍵詞：氮化硅特種陶瓷  工業(yè)陶瓷  結構陶瓷  電子陶瓷  氧化鋯陶瓷  氧化鋁陶瓷  承燒板  窯具  窯爐  推板  高溫爐  燒結爐  1700度

    前言：氮化硅、氮化物陶瓷等工業(yè)陶瓷的燒結，一般不外乎就是傳統(tǒng)的箱式氣氛爐，今天筆者就關于燒結特種陶瓷的窯爐設備做以下詳細介紹。

    前言：近些年隨著生產發(fā)展，人們對新材料的需求日益廣泛，原有的氧化陶瓷有的不能滿足一些使用要求，需要通過氣氛保護做些新的材料，以下就一些氣氛保護燒結工藝做介紹。

    燒成原料 1）  原料形態(tài)           氮化硅材料粉體
    本電爐主要用于產品在氮氫（低氫）、氬氣、氦氣等氣保護下的燒結工藝。設備采用日本進口1800型全纖維爐膛結構，發(fā)熱元件采用U型硅鉬棒垂直布置于爐膛兩側均勻加熱，進口單回路智能溫控儀控制。額定溫度為1650℃。該氣氛爐設計有專業(yè)的多路均勻進氣系統(tǒng)，以達到氣體有效均勻到達爐膛內各個角度；
電爐外形設計均采用國際最新款式，具有結構簡潔大方、外形美觀氣派，操作簡單等諸多優(yōu)點。
1.技術規(guī)格
1、使用溫度：RT～1600℃
2、額定溫度：1650℃
3、爐膛尺寸：400×300×300㎜
4、爐膛材料：1800型進口陶瓷纖維+1400型陶瓷纖維
5、加熱元件：硅鉬棒
6、控溫穩(wěn)定度：±1℃，采用進口（日本島電）智能程序調節(jié)儀控制，具有PID參數自整定功能。
7、控溫段數：4×8段升溫曲線         
8、控溫點數：1點  
9、額定功率：10Kw；
10、爐門及接線腔密封：水冷卻+硅橡膠
11、氣路系統(tǒng)：流量計+減壓閥     
12、氣氛：氮氣、氬氣等惰性氣體
13、電源： 380VAC，50Hz。

2.結構說明
整臺設備采用輕體型機電一體化結構，主要分為爐膛、保溫、變壓器、氣氛控制、爐門密封、水冷和溫度控制等系統(tǒng)。
結構形式：上部為加熱爐體，下部為控制系統(tǒng)。

2.1爐膛材質
    爐膛采用1800型陶瓷纖維板（日資企業(yè)生產）制造，采用高強度新型拼裝式結構，將陶瓷纖維板圍成一長方形加熱腔體；兩側U型硅鉬棒加熱元件從頂部插入形成工作室。為考慮爐膛底部承載工件的承重問題，每臺電爐都鋪有1700度剛玉陶瓷承燒板。
2.2保溫
在爐膛外層填充約50mm厚1400型進口優(yōu)質陶瓷纖維板。由于陶瓷纖維優(yōu)異的隔熱性能和極低的熱容，既可以保證設備迅速升溫，又可以大大降低設備能耗及表面溫度，具有明顯的節(jié)能效果。 
2.3爐殼
    電爐爐殼采用雙層結構，顏色搭配的主色調米白色、蘭色為輔色。內層與外層之間設冷卻風扇，爐頂蓋板以及裝飾板均采用透氣板孔結構，為加快爐溫的冷卻速度，爐口采用水冷腔結構。

2.4氣氛要求及控制
    本電爐采用MoSio2為加熱元件，因此可以確保在氮氣、氬氣等惰性氣體條件下連續(xù)使用，如實驗或生產要求需通入氫氣，氫氣含量必需控制在8%以內，因為高溫條件下氫氣等還原氣體對加熱元件有侵蝕作用，因此會相應縮短加熱元件的使用壽命。
設備的氣氛控制分為壓力控制和流量控制兩部分。
 1）在設備使用過程中，整個爐內是充氮氣密封的，這就要求爐膛必須維持一定壓力一般在0.5Kpa左右。爐體上裝一只0～1KPa的微壓表。.  
2.5爐門密封
    為防止爐內氮氣泄漏，爐門采用美國原裝進口耐高溫350℃的硅橡膠密封圈密封，采用快速夾鉗壓迫關閉。為延長硅橡膠密封圈的使用壽命，爐口設水冷卻，用戶只需拉上水源即可使用。為考慮水資源浪費，有條件的客戶可以備用循環(huán)水裝置，配以小泵即可工作。
2.6裝卸料
松開爐門快速壓鉗，打開爐門取出擋磚，將所燒物料放置于爐膛中間，然后放入擋磚，關閉并壓緊爐門。
2.7控制系統(tǒng)
    控制系統(tǒng)采用和爐體一體化設計。日本島電智能程序溫控儀，帶有4×8段升溫曲線，溫度曲線的調節(jié)通過設定自動控制進行。溫控儀接受熱電偶檢測的信號，調功板觸發(fā)控制電力模塊，B分度熱偶測溫。該儀表具有PID參數自整定功能，單點控制穩(wěn)定度可達1℃，且具有高溫上限報警、熱電偶失效指示等多項報警保護功能。
電爐的溫度控制系統(tǒng)安裝在爐體下部的控制柜內，分為控制面板和強電板兩部分。

本設備的溫控系統(tǒng)還具有如下特點：
 功能齊全：本機對工作過程中的超溫發(fā)出報警信號，并自動完成保護動作。
 操作簡單：當所有的儀表完成設定功能后，只要按下運行按鈕，以后的工作自動完成。
 工作狀態(tài)一目了然。
3.客戶準備
1）電源——380±5%V電源、50Hz。
2）氮氣——99.999%以上的高純氮氣，供應流量≥1.6m3/h。

4.設備安裝使用條件
1）該設備必須安裝在室內，環(huán)境溫度-10℃～45℃。室內無可燃性氣體、腐蝕性氣體、蒸汽的場合。
2）設備占地面積不得少于2平方米，工作間長不得少于3米，寬均不得少于2米，地基堅固、平整。
3）設備必須可靠接地。
4）設備冷卻水進水壓力為0.1-0.2Mpa。
5）設備氮氣的進氣壓力為0.1-0.2Mpa。

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