铜材光亮退火用预抽真空炉电气控制的设置

铜材光亮退火用预抽真空炉电气控制的设置

电气控制一般包括炉温的控制,电热体、炉门的启闭及炉胆和料盘进出移动等电气控制,真空系统的电气控制,保护气体管路阀门的控制,以及冷却水的压力和断水的控制等。它们的设置水平和程度,要视炉型和服役对象的不同亦有所不同,但一般应考虑以下几点设置:

(1)炉温的控制预抽真空炉大多为外热式热

壁炉,主控热电偶一般均设置在炉胆外电阻炉的加热区内,而在炉胆内只设置测温热电偶和实时记录仪表,由于温度波幅大和炉胆内外温差相差较大,对一些铜合金难以达到工艺规定的炉温均匀性要求。这方面除了采用PID调节外,还采用两种措施,一种是把主控热电偶设在炉胆内,另一种把炉胆内测温实时记录仪表加设超温报警,并使其超温信号输入主控仪表进行联控,一旦炉胆内超温就会报警同时自动断开并切断电源停止加热,从而达到相当精确的控温要求。

(2)冷却水的控制冷却水用于真空炉胆密封

圈、真空泵等受热部件的冷却,一旦断水或水量不足,将会烧坏这些部件,影响真空度和漏气。用电接点压力表测量总进水管的水压,水压低于设定值时进行报警。同时在每一个分路进水管上设计了一个小型的断水报警器,一旦哪一路冷却水管断水即能自动接通红灯及鸣笛进行报警。

(3)联锁控制为了保证工件质量和设备的安全,在电气设计上采取如下几个联锁:①真空度与充气联锁,在真空度没有达到规定值时保护气阀不会打开;②充气压力与电热体通电的联锁,即在没有充入一定量的保护气体时,电热体不会通电加热,以保证工件不受微量氧的氧化;③炉门与炉胆、料盘进出的联锁,在炉门没有打开时,炉胆、料盘不会启动进出。这样保证设备的安全,防止误操作。

(4)卧式半连续生产预抽真空炉,因操作程序比较多,尽可能设置手动和PLC程控两种操作。

(5)保护气氛要使铜材的退火真正达到光亮或光洁,关键是保护气体中O2、H2、H2S、H2O、CO、CO2等杂质含量要控制得非常低。因为氧与铜、锌均有很强的亲和力,即使极其微量的氧也足够使铜氧化生成氧化铜并使铜脱锌。还有H2S与铜反应生成硫化铜污点,这些都是铜材退火光亮光洁效果不良的后果。文献介绍EBNBR公司推荐的用于铜的保护气(1%H2+99%N2和25%H2+75%N2),而对含氧量均要求<1×10-4%。而1×10-4%以下氧分析仪的精度可能也难以解决。因此,这种气氛工厂使用的也不多。

目前用于预抽真空铜材退火的保护气氛大多用纯氮气氛(9919%N2或99199%N2)。这些气氛含氧仍然在1×10-4%以上。所以退火处理后的铜材虽能达到光亮和金属本色,但在空气中长时间存放表面仍发生变色。对表面质量要求严的产品,仍还需采用纯化处理或严格控制出炉温度要低于80℃以下,并装入塑料袋内,抽真空密封保存。