详细说明
AD2400系列超大型全自动化学钢化炉技术说明
一．设备概要
本设备主要用来对超薄玻璃基板进行化学强化处理，主要工序为预热→离子交换→滴盐→缓冷。
| 项 目 | 规 格 |
| 整机尺寸 | 14000(L)㎜×5120(W)㎜×4700(H)㎜ |
| 内胆尺寸 | 2600(L)㎜×2000(W)㎜×1700(H)㎜ |
| 吊篮尺寸 | 2400(L)㎜×1800(W)㎜×1500(H)㎜ |
| 玻璃尺寸 | 1100(L)㎜×1300(W)㎜×0.3—1.1t |
| 整机重量 | 约为16吨 |
1、设计产能:
| 项 目 | 规 格 |
| 生产节拍 | 4小时/炉 |
| 设备负荷 | 三班制 |
| 4小时产量 | 220pcs |
| 24小时产能 | 1320pcs |
| 月产能 | 39600pcs |
2、设计电力:
| 序号 | 项 目 | 功 率 | 说 明 |
| 1 | 工作电压 | 三相AC380V | |
| 2 | 设备总功率 | 340KW | |
| 3 | 气 压 | 8kgf/c㎡即0.8Mpa | |
3、功率说明:
| 名 称 | 电 力 需 求 | 耗电量（kw） | 备 注 |
| 预热炉 | 108kw/台 2组/台 | 216kw | |
| 交换炉 | 99kw/台 1组/台 | 99kw | |
| 预热炉热循环风机 | 2.2kw/台 2组/台 | 8.8kw | 附变频器 |
| 预热炉冷风机 | 1.5kw/台 2组/台 | 3kw | 附变频器 |
| 吊篮升降电机 | 2.2kw/台 2组/台 | 8kw | 附变频器 |
| 预热炉炉体移动电机 | 1.5kw/台 2组/台 | 3kw | 附变频器 |
| 预热炉炉门电机 | 0.75kw/台 2组/台 | 0.74kw | |
| 交换炉炉门电机 | 0.75kw/台 1组/台 | 0.75kw | |
二、设备组成
| 序号 | 名 称 | 细 则 描 述 |
| 1 | 预热炉 | ² 2套，左右各配置一套(选用国产优质钢材） |
| 2 | 交换炉 | ² 1套，底部牢固固定（选用国产优质钢材） |
| 3 | 机体框架 | ² 1套，立柱采用H型钢，底部加做支撑 （选用国产优质钢材） |
| 4 | 电动升降机构 | ² 2套，安装在预热炉炉顶 |
| 5 | 炉体移动机构 | ² 2套，安装在预热炉两侧 |
| 6 | 风循环系统 | ² 热风循环系统4套、冷风冷却系统各2套 |
| 7 | 加热系统 | ² 预热炉及交换炉各配1套（SUS316材质） |
| 8 | 电控系统 | ² 配电控箱1套，含工控电脑、温控器、接触器及电脑操作组态王界面等（宏基品牌电脑） |
| 9 | 吊篮及辅助配件 | ² 吊篮3套。材料采用SUS316L，层高及款式按客户要求设计。 |
三．设备描述
该钢化炉是一台自动化设备，整台设备的温度等工艺参数和设备运行状态监视由PC机来实现，其它所有控制、安全、联锁均由PLC完成，设备操作除可由PC机来对设备操作外，还可以由外部按钮操作控制。并且，当PC机故障时，仍然可由外部按钮来实现操作控制。
工序步骤:
v 溶盐 （450℃ 99KW 30小时）
v 预热 （400℃ 108KW 40分钟）
v 离子交换 （450℃ 99KW恒温 3-5小时）
v 缓冷 （功率百分表实现可调节）
作业人员将装满工件的插片框放置在转件小车上，推到预热炉装件的一边，预热炉炉门打开，升降机构下降到底位，人工将玻璃框放置在吊篮里面，由升降机构将装有工件的吊篮提升到预热炉内进行预热。预热完毕打开交换炉的单开门，由移动机构将预热炉移动到交换炉正上方，吊篮下降到交换位进行钢化，到了工艺所设定的时间后起吊、滴盐、返回到原位进行缓冷并关闭交换炉门，当冷却到达工艺设定的温度，冷却机成多段速工作，直到100度（可任意设定）以下，预热炉炉门打开，吊篮下降，工件出炉，完成钢化的全过程。
四．电气系统
| 序号 | 名 称 | 细 则 描 述 |
| 1 | 加热系统 | ①本套钢化炉由2个预热炉和1个交换炉组成。②每个预热炉4个侧面每面都均匀布置3KW×9条发热管，即每个预热炉共108KW发热功率。③交换炉除4个侧面每面都均匀布置3KW×6条发热管外，底部布置3KW×9条发热管，即交换炉共99KW发热功率。④整套钢化炉总发热功率为315KW。⑤由PLC对采样温度进行运算后，通过电力调制器对发热管在线功率进行实时调整以便获得稳定均衡的温控曲线。 |
| 2 | 测温系统 | ①每个预热炉安装2条热电偶测温，这2条电偶按不同长度布置以便测量不同层面上的温度。②交换炉安装2条热电偶测温，这 2条电偶按不同长度布置以便测量不同层面上的温度。③电偶测温采样值经PLC温度模块送入系统进行运算从而控制相关动作。 |
| 3 | 循环冷却系统 | ①每个预热炉顶部中央安装2台热循环风机，依靠特殊的炉体特殊的机械结构在内腔和加热腔之间形成循环流通以均衡各部分温度。②每个预热炉侧面安装1台冷却风机，通过炉顶以对角线布置的两个进风口吹入外界空气进行降温，在开冷却风机降温的同时，在炉顶由气缸控制的另一条对角线上的两个排风口可以打开以加快降温速度。③热循环风机和冷却风机的转速按PC上位机设定的参数通过变频器控制。 |
| 4 | 升降平移系统 | ①在预热炉顶部安装有吊篮上升限位和吊篮下降限位两个行程开关，对升降终点进行限位。②在预热炉平移导轨上装有前移减速、后移减速、前移限位、后移限位4个行程开关进行减速缓冲和限位；从而使吊篮升降时平稳，且无振动，进而提高产品的良率。③升降和平移速度由各自变频器设置，从而确保吊篮升降和平移过程中速度稳定可靠，进而使产品的良率大大提高，实现高产能、低损耗。 |
| 5 | 炉门系统 | ①每个预热炉底部设置一个纵向移动的炉门，并装有开门限位和关门限位两个行程开关。炉门开启采用电机导轮运行的模式。②交换炉的炉门安装在某一预热炉的侧面，由安装于此预热炉顶部的交换炉炉门电机卷扬钢丝绳进行开门和关门，并装有开门限位和关门限位两个行程开关，确保炉门开闭稳定可靠。③炉门电机均由接触器控制，由加装的热继电器对其进行过载保护。从而安全，可靠。 |
| 6 | 电控系统 | 本设备设置一台三菱PLC作为核心控制器，并设置一台工控机作为上位机。其中，工控机是用来负责工艺参数的设置和设备运行状态监视的。从而简单明了，而所有动作、安全、联锁等均由PLC的梯形控制程序来实现。①设置工序动作警示音、超温报警、超时报警、温差报警、过载保护；②预热时间温度设定、交换时间温度设定、滴盐时间温度设定、缓冷时间温度设定等，且到设定时间报警；③各项参数检测显示；④控制系统输入输出信号状态监控，设备运行状态的指示灯；⑤设备左右立柱上各设有按钮操作箱；⑥设备急停等。 |
以下例举钢化炉系统操作界面和参数设置:
钢化炉操作界面
历史报警记录界面
运行曲线界面
工艺流程界面
系统参数设定
工序历史记录
五．设备技术要求
5.1、安全:
（1） 电气性能:E级，并有良好的接地，抵抗500 MΩ以上
（2） 安全防护:会对人体造成伤害的部分须安装安全门或安全保护罩
（3） 急停开关:在各操作控制箱的表面设置紧急停止开关。
5.2、主要电气部件
| 序号 | 名 称 | 规 格 | 品 牌 | |
|
| 1 | 三菱PLC | FX3U-80MT/ES-A,电源AC220V,输出DC24V,漏型 | 三菱 | |
| 2 | 三菱PLC模拟量模块 | FX2N-4DA | |
| 3 | 三菱PLC热电偶模块 | FX2N-4AD-TC | |
| 4 | 变频器 | VF100-055-4P，三相AC380V，5.5KW | 松下 | |
| 5 | 变频器 | VF100-015-4P，三相AC380V，1.5KW | |
| 6 | 电力调制器 | LKSCR-4-4-200P，三相380V输入输出 | 华隆 | |
| 模拟信号0-10V，控制电压AC220V | |
| 7 | 塑壳断路器 | NM1-630S/3300，630A | 正泰 | |
| 8 | 塑壳断路器 | NM1-225S/3320,225A | |
| 9 | 小型断路器 | DZ47-32/32A-3P | |
| 10 | 交流接触器 | CJX2-1201，AC220 | |
| 11 | 交流接触器 | CJX2-1210，AC220 | |