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超高溫石墨化爐的養(yǎng)護有哪些方式
2025年05月09日 09:37
來源：上海晨華科技股份有限公司
超高溫石墨化爐是用于材料高溫石墨化處理的核心設備，廣泛應用于新能源、半導體、碳纖維及金屬加工等領域。其運行環(huán)境惡劣(溫度常達2500℃以上)，設備損耗大，科學養(yǎng)護是保障設備性能、延長使用壽命的關鍵。以下是超高溫石墨化爐的養(yǎng)護方式詳解：
一、日常檢查與維護
1. 爐體密封性檢查
- 每日開機前檢查爐門、觀察窗、氣體管道接口等部位的密封性，防止高溫氣體泄漏。
- 使用氦質(zhì)譜檢漏儀定期檢測爐腔真空度，確保漏率低于1×10?? Pa·m³/s。
- 更換老化的密封圈(如石墨墊片、金屬法蘭)，避免因密封失效導致爐內(nèi)氧化或污染。
2. 加熱系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控
- 檢查石墨發(fā)熱體的電阻值，偏差超過10%需更換，防止局部過熱。
- 清理電極接觸面，去除氧化層或碳沉積物，確保電流傳輸穩(wěn)定。
- 定期校準熱電偶(如鎢錸合金熱電偶)，誤差應控制在±5℃以內(nèi)。
3. 冷卻系統(tǒng)維護
- 檢查水冷管路流量及壓力，確保進水溫度≤25℃、出水溫度≤50℃，防止石墨件熱震裂紋。
- 定期清洗冷卻塔濾網(wǎng)，補充去離子水，避免水垢堵塞管道。
4. 氣體循環(huán)系統(tǒng)清潔
- 清理惰性氣體(如氬氣、氮氣)進氣口過濾器，防止雜質(zhì)進入爐膛。
- 檢查質(zhì)量流量控制器(MFC)精度，校準誤差需<1%FS，確保氣氛穩(wěn)定性。
二、周期性深度保養(yǎng)
1. 爐腔清潔與修復
- 每運行50~100爐次后，停爐清理爐內(nèi)碳沉積物(使用專用刮刀或超聲波清洗設備)。
- 檢查石墨坩堝、托盤的氧化和磨損情況，輕微裂紋可涂覆抗氧化涂層(如SiC漿料)，嚴重損傷需更換。
- 用金剛石磨頭拋光爐壁石墨襯，恢復表面光潔度，減少雜質(zhì)吸附。
2. 電氣系統(tǒng)檢修
- 每季度檢查高壓變壓器、可控硅模塊的絕緣性能，測試耐壓值≥10kV/mm。
- 緊固電氣接線端子，防止虛接導致打火或短路。
- 備份PLC程序及溫控參數(shù)，防止系統(tǒng)故障導致數(shù)據(jù)丟失。
3. 機械傳動部件潤滑
- 對爐門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、升降臺絲杠等運動部件涂抹耐高溫潤滑脂(如MoS?基潤滑劑)。
- 檢查導軌平行度，誤差>0.5mm時需調(diào)整，避免卡滯或偏載。
三、關鍵部件更換周期
1. 石墨發(fā)熱體：使用壽命約200~300爐次，出現(xiàn)局部熔化或直徑縮小超10%時更換。
2. 隔熱屏(碳氈/石墨纖維)：每500爐次檢查厚度，超20%需更新，防止熱量散失。
3. 觀察窗石英透鏡：表面出現(xiàn)霧狀氧化或裂紋時更換，避免透光率下降影響測溫。
4. 密封法蘭：每次開爐后檢查變形量，超出允許范圍則更換，確保真空密封。
四、停機期間的保養(yǎng)
1. 防潮防銹處理
- 長期停用時，向爐腔內(nèi)通入干燥氮氣(露點≤-60℃)，保持內(nèi)部干燥。
- 在電氣柜內(nèi)放置硅膠干燥劑，每月更換一次。
- 對金屬部件涂抹防銹油(如硬膜防銹油)，覆蓋裸露石墨件防氧化。
2. 功能測試與校驗
- 每月通電測試一次，檢查儀表顯示、報警功能是否正常。
- 校準溫控系統(tǒng)PID參數(shù)，模擬升溫曲線，確?？販鼐?plusmn;1%以內(nèi)。
五、操作規(guī)范與安全注意事項
1. 嚴禁超溫運行：嚴格按工藝卡設置溫度，最高不超過設計極限(如3000℃)。
2. 避免急冷急熱：降溫速率控制<15℃/min，防止石墨件熱應力開裂。
3. 異常處理：若爐內(nèi)出現(xiàn)冒煙、異味或電壓突變，立即斷電并通入保護氣體。
4. 個人防護：維護時穿戴隔熱服、防割手套及防塵口罩，防止燙傷或吸入碳粉塵。
六、養(yǎng)護記錄與數(shù)據(jù)分析
1. 建立檔案：記錄每次養(yǎng)護內(nèi)容、更換部件型號、運行參數(shù)及故障現(xiàn)象。
2. 壽命預測：通過分析發(fā)熱體電阻變化、爐腔真空度衰減等數(shù)據(jù)，提前預判零件更換時間。
3. 持續(xù)改進：根據(jù)生產(chǎn)需求優(yōu)化養(yǎng)護周期，例如增加氬氣純度監(jiān)測裝置以減少爐內(nèi)氧化。
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