2100度VAF高温真空气氛炉高真空电炉真空炉气氛电阻炉

产品名称：GWDL2100度VAF高温真空气氛炉

型号：GWDL-2100VAF

规格：直径100X 高度180毫米

备注：GWDL2100度VAF高温真空气氛炉

一、设备名称及型号

项目	技术参数
设备名称	高温真空气氛炉
设备型号	GWDL-2100VAF
加热方式	电阻辐射加热
热场类型	金属钨加热元件、金属反射隔热屏
炉型	立式上开门，炉体与控制柜一体式紧凑结构
适用气氛	真空及氩气
有效工作区尺寸	Φ100 × H180 mm
处理料件	金属材料，具体材质及工艺由客户确认
装料质量	100–2000 g，具体承载方式及性能条件根据料件和工装确认

二、主要技术参数

2.1 温度及加热性能

项目	技术参数及说明
最高温度	2100℃
常用工作温度	2000℃
高温工作状态	温度超过1600℃时，按本方案控制氩气流量及抽气状态，使炉内压力保持在100–1000 Pa，以减少高温下发热体及反射屏的蒸发损耗
加热设计功率	40 kW
有效工作区尺寸	Φ100 × H180 mm
控温精度	±1℃
控温范围	原方案为50–2100℃
炉内温场均匀度	±5℃
测温元件	C型钨铼热电偶
控温区数量	2个
升温速率调节	可根据工艺程序设定升温及保温阶段
最快升温速率	最高约20℃/min，非线性
最慢升温速率	最低约1℃/h，非线性
降温方式	水冷

2.2 供电及电气参数

项目	技术参数
供电电压	AC 380 V, 50Hz
供电连接方式	三相五线制，3P＋N＋PE
加热电源	英杰集成式IGBT电源
主断路器	施耐德，160 A，3P塑壳断路器
主加热接触器	施耐德，125 A，3P接触器
导电铜排	T2铜排，布置整齐，满足绝缘、散热及维护要求
电气保护	缺相、过流、超温、热电偶断线等报警与联锁
总功率核算	整机功率40 kW

三、加热室及金属热场

3.1 加热元件及绝缘结构

项目	配置及说明
加热元件	高纯金属钨带
加热元件布置	水平圆环形布置于炉膛内
加热元件分区	按2个控温区进行设计，具体分区方式及电气回路以最终图纸为准
气氛限制	本设备按真空及氩气设计；禁止在800℃以上通入氮气
绝缘件	99.5%氧化铝陶瓷
绝缘件安装	安装位置及使用温度由热场结构设计确认
热场支撑及承载	根据100–2000 g料件及工装进行设计

3.2 反射隔热屏

项目	配置
隔热屏	炉膛内采用10层反射屏制作，3层钨、2层钼、2层310S、3层304
热场盖	与炉盖集成为一体，隔热屏层数及材料组合与热场筒身配套

四、炉体结构及制造要求

4.1 炉体总体结构

设备采用双层水冷真空炉壳，配立式上开门及电动升降机构。炉体与控制柜采用一体式紧凑布局，便于操作、维护及管线布置。

外部碳钢构件根据实际材质及工艺进行加工、打磨、表面处理和粉末喷涂；不锈钢真空腔体按相应工艺加工及清洁。设备外观整洁、美观，便于日常清理。

4.2 炉壳、炉盖及开门机构

部件	材质、结构及制造要求
真空炉壳	双层水冷结构
炉壳外层	Q235碳钢，厚度5 mm
炉壳内层	304不锈钢，厚度5 mm
下封头	双层焊接结构
顶部法兰	304锻造件，厚度40 mm，密封面采用铣削加工
炉盖法兰	304锻造件，厚度40 mm，密封面铣平，设置O形密封圈安装槽
炉门／炉盖	双层结构，外层Q235碳钢，厚度5 mm；内层304不锈钢，厚度5 mm
升降装置	位于炉体后侧，采用电机＋减速机＋螺杆驱动
升降轴	45号钢，直径50 mm，配2个滑动轴承
门密封圈	定制一体式氟橡胶O形密封圈，无拼接接口
锁紧手轮	4个，位置避开冷却水接头及相关管路，方便开启和关闭
炉体外壳温度	目标＜45℃
炉体耐压	可耐正压0.098 MPa

4.3 炉体接口及安装要求

接口／部件	配置及要求
热电偶接口	位于炉体侧面，采用304不锈钢螺纹管及手动锁紧螺母；数量满足至少2支工作区热电偶的安装要求
抽真空接口	位于炉体侧面，采用304不锈钢KF40法兰，配标准尺寸密封圈及卡箍
高真空连接接口	与分子泵、阀门及管路配套
电极接口	位于炉体侧面，数量2个，采用304不锈钢法兰
电极密封结构	采用不锈钢法兰、绝缘组件及配套O形密封圈；同规格连接件保持一致
电极安装角度	电极安装管道与炉体设计基准夹角90°，偏差≤±1°
进气接口	原方案设置2个304不锈钢KF接口，分别位于炉体侧面下部和上部
进气接口附件	配标准尺寸密封圈及卡箍
排气接口	1个
排气接口附件	配标准尺寸密封圈及卡箍
压力及真空检测接口	用于压力报警仪表、压力变送器、真空计及平衡进气／泄压针阀
冷却水接头	用于炉盖、炉体及水冷电极，采用304不锈钢
冷却水接头要求	保证接头壁厚及连接强度，拧紧时不得损坏配套密封垫
安全泄压接口	位于炉盖，原方案采用KF25接口，配相应法兰、密封圈及卡箍
密封件	炉门采用氟橡胶

4.4 炉体支架及外观

项目	技术要求
支架结构	Q235方钢、槽钢及角钢组合，保证结构稳定
支脚数量	6个
表面处理	粉末喷涂
标准颜色	白色，最终颜色可按双方确认执行
外观要求	美观、整洁、紧凑
漆面要求	无漏漆、无明显锈点
板材边缘	无毛刺，便于安全操作及维护
管线布置	布置整齐，预留开门、检修及拆装空间

五、真空系统

5.1 真空泵组及管路

项目	技术配置
前级泵	干式涡旋泵
高真空泵	涡轮分子泵
真空管路	真空波纹管及配套真空连接件
气动阀门	气动挡板阀，接口KF40／KF25
前级真空测量	配前级真空计
高真空测量	配覆盖目标真空范围的宽量程真空计
真空显示	独立显示面板及触摸屏显示
通讯	配RS-485通讯

5.2 真空性能

项目	技术指标及条件
冷态极限真空度	≤6.67 × 10⁻⁴ Pa，常温、洁净、干燥空炉状态
工作真空度	≤6.67 × 10⁻³ Pa；
高温氩气分压运行	温度超过1600℃时，在100–1000 Pa下运行
冷态压升率	≤0.66 Pa/h，按保压24小时的平均压升计算
压升率测量条件	常温、洁净、干燥空炉，经规定抽气及稳定后隔离泵组测量
抽气时间	常温、洁净、干燥空炉状态下，从大气压开始抽气至≤1 × 10⁻² Pa，所需时间≤40 min
抽气计时起点	从开始抽气计时，包含前级抽气过程
性能验收	按双方确认的测试条件进行出厂测试并记录结果

六、氩气系统及压力控制

6.1 气路配置

项目	技术配置
工艺气体	氩气（Ar）
工艺气路数量	1路
标准气路组成	手动阀＋氩气质量流量控制器（MFC）＋电磁阀＋配套管路
MFC流量范围	满量程500 sccm
流量设定及显示	通过控制系统设定并显示气体流量
气路阀门	采用进口不锈钢阀门
预留进气接口	按最终图纸确定位置及封堵方式
排气管路	电磁阀＋单向阀＋手动阀，最终按运行压力及工艺确认
破空系统	通过受控充入氩气完成压力平衡，具体接口及控制逻辑以最终方案为准
电控排气口	1个，用于压力释放

6.2 压力检测及保护

项目	技术配置及说明
炉压检测	配正、负压数字显示仪表及压力变送器
压力报警	根据设定压力限值触发报警及相应联锁
压力保护动作	超压时关闭进气电磁阀，按设计开启泄压通道，并启动声光报警
平衡／泄压阀	1个不锈钢针阀，安装于炉体相应接口
安全泄压装置	与炉体允许工作压力及系统设计配套，具体形式和设定值待确认

七、水冷系统

7.1 冷却设备及供货范围

项目	配置及说明
冷却设备	3P带压缩机制冷机

八、控制柜及电气系统

8.1 控制柜

项目	技术配置
控制柜壳体	碳钢结构，粉末喷涂
布局	与炉体一体式紧凑布置
操作面板	温控仪表、水温显示、电压表、电流表、触摸屏
操作元件	急停按钮、控制电源开关、手动功率调节旋钮、加热启停、泵启停及真空阀控制
维护要求	布线整齐，端子及线路标识清晰，预留检修空间
操作语言	按客户要求确认，采用英文界面

8.2 主电路及控制配置

部件	配置及说明
主断路器	施耐德160 A、3P塑壳断路器
主加热接触器	施耐德125 A、3P接触器
IGBT电源	英杰集成式电源，具备缺相、过流及电源异常等报警功能，具体型号待确认
铜排	T2铜排
水冷电极	T2纯铜中空管，外套304不锈钢水冷装置，数量2个
温控器	日本岛电FP93
PLC	西门子S7-1200
触摸屏	昆仑通态10英寸，原方案1台，配远程通讯功能，具体实现方式待确认
其他电器	接触器、电磁阀、中间继电器、按钮等采用国产一线品牌，最终清单确认

8.3 温控及测量配置

项目	配置及说明
控温区	2区
工作区热电偶	至少2支C型钨铼热电偶，按客户要求配置
真空计	前级真空计及宽量程真空计
真空显示	独立面板及触摸屏显示
压力变送器	分别按炉压、供气压力及冷却水压力选型
流量显示	氩气MFC流量及各冷却支路流量
水温显示	各规定测温位置温度

8.4 加热功率控制

采用与所选IGBT电源相匹配的闭环功率控制方式。系统根据温度控制信号调节加热输出，并通过电压、电流反馈及限流功能控制输出，减少异常电流对加热元件及电源的冲击。

九、操作界面及温度程序

9.1 触摸屏界面

触摸屏设置以下主要页面：

页面	主要内容
状态界面	设备运行状态、温度、真空度、压力、流量及冷却状态
参数设置界面	真空、气体、压力、冷却及保护参数
温度设置界面	升温、保温及程序段参数
记录界面	温度曲线、运行数据及报警记录
手动操作界面	泵、阀门、加热及气路手动控制，受安全联锁限制

9.2 显示参数

系统显示内容包括：

温度、温度程序段号、段运行时间、剩余时间、输出功率百分比、电压、电流、炉内压力、氩气流量、真空度、冷却水温度、冷却水压力、冷却支路流量，以及泵组、阀门和报警状态。

9.3 程序功能

项目	技术配置
温度程序	50段程序控制
曲线输入	支持多条温度曲线输入及调用，存储数量待确认
程序段设置	可设定升温、保温及结束阶段
工艺参数联动	通过PLC实现温度、真空状态、氩气流量及相关阀门的联动控制
程序执行	按设定参数运行，并受安全互锁约束
数据记录	记录温度、运行状态及报警信息，记录周期和导出方式待确认

炬星窑炉主要部件配置清单
序号	项目	名称	分类						厂家
序号	项目	名称	1200度	1400度	1600度	1700度	1800度	1900度	厂家
1	外壳	双层外壳	●	●	●	●	●	●	炬星窑炉
2	电热元件	电加热器	高温合金电阻丝	硅碳棒	硅钼棒	1800型硅钼棒	1850型硅钼棒	1900型硅钼棒	炬星窑炉
3	电器控制部分	温控仪	858P	858P	858P	858P	858P	858P	厦门宇电
4		热电偶	K	S	B	B	B	B+光纤	大正/光明
5		电压表	●	●	●	●	●	●	正泰
6		电流表	●	●	●	●	●	●	正泰
7		SCR调功器	●	●	●	●	●	●	炬星窑炉
8		接触器	●	●	●	●	●	●	正泰/德力西
9		空开	●	●	●	●	●	●
10		按钮	●	●	●	●	●	●
11		蜂鸣器	●	●	●	●	●	●
12		快熔	●	●	●	●	●	●	茗熔
13		变压器	○	○	●	●	●	●	炬星窑炉
14	耐火隔热炉膛	陶瓷纤维板/模块	1260	1500	1700	1800	1850	氧化锆纤维2100
15		炉口隔热塞砖（内门）	○	●	●	●	●	●
16		承烧板	石英陶瓷	石英陶瓷	刚玉莫来石	刚玉莫来石	刚玉莫来石	氧化锆纤维2100

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