一、五问定炉型,问完才知道要几个法兰口
选炉子这件事,问清楚五个问题,型号基本就定了:烧到什么温度、烧多大的件、什么气氛、要不要真空、曲线几段。头一问定发热体与炉膛材料,第二问定炉膛形状与尺寸,第三问定密封等级与防爆,第四问定法兰与真空泵,第五问定控温仪表的段数。五问答完,能对上的型号通常只有一两款,剩下的都是加不加配件的问题。五问答完,能对上的型号通常只有一两款,剩下的都是加不加配件的问题;配件比型号更容易选错,法兰、流量计、尾气处理,一项不对就要改。
五问里第三问花钱。通空气、通氮、通氩,炉子的结构差不多;通氢气就要加防爆、加吹扫、加尾气点燃,钱多出两成到三成,还要过安全这一关。很多用户说气氛,其实是氮气保护这类常规做法,一说氢气就要重新算一遍,不能含糊过去。恒美智造在选型时会问一句用什么气、浓度多少,问清了才敢报。恒美智造问这一句的时候,还要问浓度与用量,浓度高、用量大,防爆的等级就不一样;问清了才敢报,报早了要返工。通氢气还要过安全这一关,屋里要装报警,管路要能吹扫;这两样不做,气一通就是隐患。气体的用量还要跟流量计的量程对上,量程买大了,低流量读不准;读不准,工艺就复现不了。
第四问也常被含糊。要不要真空这句话,落到配置上是法兰形式、O 圈材质、真空泵的抽速:只换气不抽真空,一个进气口一个出气口就够;要抽到负零点一兆帕,法兰要双 O 圈,泵要用旋片泵加冷阱,管路上还要加真空阀。配置差一套,价差几千,事后加装比选型时一起买贵得多。配置差一套,价差几千,事后加装比选型时一起买贵得多;加装还要停机,停机的时间算谁的,合同里没写清就要扯皮。
表1 五问定炉型
| 问什么 | 答什么 | 定下什么 |
| 烧到什么温度 | 一千二、一千四还是一千七 | 发热体与炉膛材料 |
| 烧多大的件 | 件的外形尺寸与装炉量 | 炉膛形状与尺寸 |
| 什么气氛 | 空气、氮、氩、氢、混合气 | 密封等级与防爆 |
| 要不要真空 | 只换气,还是真抽真空 | 法兰与真空泵 |
| 曲线几段 | 几段升温、几个保温点 | 控温仪表与程序段数 |
注:五问里气氛这一问花钱,通氢与通氮的炉子差着一套防爆与吹扫,价钱差一截。

二、箱式与管式,两条路各有各的舒服
箱式炉膛装得多,一炉能放几只坩埚、几块承烧板,多件同烧,效率高;缺点是换气慢,方盒子里有死角,抽真空要久一些,气也费一些。批量烧结、多件同烧的场合,箱式更合适,因为装炉量大,单位成本低。恒美智造这一档箱式从一百见方的一千瓦,到四百见方的十六千瓦,按装炉量往上排。恒美智造这一档箱式从 HM-1-12 的一百见方,到 HM-9-17 的四百见方,按装炉量往上排;排的时候看件的堆高,不看件的数量。箱式气氛炉是它的正式叫法;烧到一千七百度、还带真空的那一种,样本上叫高温真空气氛炉,两个名字指向不同的配置。
管式炉膛是一根圆管,气流直穿,换气快、气氛纯;缺点是装得少,内径八十毫米的管子,能放的就是片、粉、小件。做气流试验、做小样对比、做需要快速换气的工艺,管式更舒服。管式还分卧式与立式,卧式装卸方便,立式受热均匀,长件用立式,片状用卧式。管式这边,HM-4-12C 是八十毫米管径、四百四十毫米加热区,四千瓦,小件与气流试验都够用;件再大,就要换箱式这一路。
两条路的钱也不一样。同样一千二百度,箱式一百见方的一万一千八,管式八十毫米的一万三千八,管式贵在法兰、真空与炉管;装炉量上去了,箱式的钱涨得快,四百见方要九千瓦,价也上到几万。所以先定装炉量,再选炉型,反过来选,选完总要改。所以先定装炉量,再选炉型,反过来选,选完总要改;同是一千二百度,箱式 HM-6-12 与管式 HM-4-12C 的差价不大,用途却差得远。一台管式做小样,一台箱式做批量,两台的钱加起来常常比一台大箱式还多;所以要按主用法选。
表2 箱式与管式的分界
| 炉型 | 装什么 | 长处与短处 |
| 箱式 | 块状件、坩埚、多件同烧 | 装得多,气氛换得慢 |
| 管式 | 片、粉、小件,气流直穿 | 换气快,装得少 |
| 立式管式 | 长件、垂直悬挂 | 占地小,装卸费事 |
注:两条路的分界在装炉量与换气速度,装得多就得忍换气慢,换气快就装不多。
三、五年的账:炉子、炉管、发热体、气体、校准
炉子一万多到三万三,看着是全部,其实只是一笔。五年下来要算五笔:炉子、炉管与坩埚、发热体、气体、校准。炉子按成交价摊到五年;炉管与坩埚是易损件,两年一换,几百到两千;发热体按温度档与使用频次,电阻丝便宜,硅钼棒贵;气体按流量与炉次算;校准一年,送计量院。五笔里后四笔年年要出,采购时写进预算。后四笔是每年都要出的,报预算时别漏,漏了第二年就要临时打补丁;耗材单子往往还是集中来的,就是好几项。
气体这一笔常被忘。一炉烧八小时,流量按每小时换三倍炉膛体积算,氮气一瓶几十块,一天烧十炉就是几百块,一年下来一两万,比炉子折旧还高。所以通气的炉子,要把气体成本算进单件成本里,算完了才知道这门工艺划不划算;不划算的,宁可改工艺,也别硬烧。不划算的,宁可改工艺,也别硬烧;改工艺只改,硬烧要烧好几年。恒美智造在方案里把气耗估给用户,估得粗,可方向对。算气耗还要看保温时间,保温八小时与四小时,气差一倍;工艺能缩短的,缩短就是省钱。
发热体这一笔要看温度档。一千二百度用电阻丝,一组几百块,一年换一两次;一千四百度的硅碳棒,一组一两千,一年换;一千七百度的硅钼棒,一组几千,用得好两年换,用得不好一年换两次。恒美智造在报价时把发热体的年用量估给用户,用户按年备货,不必临时抓瞎。用得好两年换,用得不好一年换两次;差别在有没有按曲线走,超温,寿命就短一截,短了就要换。
表3 五年五笔账
| 笔 | 怎么算 | 量级 |
| 炉子 | 按炉膛与温度档 | 一万一到三万三 |
| 炉管与坩埚 | 易损,两年一换 | 几百到两千 |
| 发热体 | 按温度档与使用频次 | 电阻丝便宜,硅钼棒贵 |
| 气体 | 按流量与炉次 | 一炉几块到几十块 |
| 校准 | 一年,送计量院 | 一两千 |
注:五笔里气体是活钱,一天烧十炉的单位,一年气钱能顶半台炉子,采购时要算进去。
四、采购单三段:温度、气氛、服务
采购单分三段写。温度段写高到温度、常用温度、控温、炉膛均匀性,写的是这台炉子能不能干;气氛段写气体种类、流量范围、真空度与保压时间,写的是能不能保住;服务段写响应时间、易损件供应年限、培训几场。三段里温度段容易写虚,只写高到温度,不写常用温度与均匀性,验收时就没有依据。三段里温度段容易写虚,只写高到温度,不写常用温度与均匀性,验收时就没有依据;没有依据,验收就变成商量。
验收要写成数。空炉走到高到温度,看能不能到、过不过冲;九个点各放一支热电偶,看温差在不在正负五度以内;抽到负压,关泵看表半小时掉多少;通氮一小时,测出口氧降到多少;按十度每分钟走一遍,看跟不跟得上。五条都写成数,验收当天就能签字,不必等三个月再看。五条都写成数,验收当天就能签字,不必等三个月再看;等三个月,很多问题已经说不清是谁的了。均匀性这一条要在空炉与装炉两种情况下各测,装炉之后温差会变大;只测空炉,验收等于没测。
服务段也别写空话。响应时间写成几个小时、几天到场;易损件写成几年内不断供、价目几年不变;培训写成几场、教到会烘炉会定曲线为止。这三条不影响成交价,可它决定这台炉子五年后还能不能开。恒美智造把这些写进合同附件,用户拿附件就能核对。这三条不影响成交价,可它决定这台炉子五年后还能不能开;开不了的炉子,参数再好也是一堆铁。培训这一条要写场次,也要写人数,一场二十人以上就讲不透;人少一点,练得才扎实。
表4 采购单的三段写法
| 段 | 写什么 | 验收看什么 |
| 温度段 | 高到温度、常用温度、均匀性 | 九点测温 |
| 气氛段 | 气体种类、流量、真空度 | 接气与保压 |
| 服务段 | 响应时间、备件、培训 | 写进合同附件 |
注:温度段要写常用温度,只写高到温度,厂家按上限配,日常用起来反而费发热体。

五、到货一个月:烘炉、试烧、定曲线
炉子到货先烘炉。新炉膛里有水分与粘结剂,直接烧到高温,炉膛会开裂。烘炉按阶梯走:一百度保温两小时,三百度保温四小时,六百度保温四小时,每一段都慢升,升到目标温度后自然降温;烘完再看炉膛有没有裂纹,有裂纹就补,补完再烘一遍。这一步急不得,省下来的时间,后面都要用在修炉膛上。这一步急不得,省下来的时间,后面都要用在修炉膛上;炉膛裂了,换几千块,还要等货,等到货又误一批实验。
第二步是试烧。先烧空炉,看控温稳不稳、均匀性够不够;再烧一炉废件,看颜色与收缩;末了烧一炉正式的件,与原来的炉子对比。三步走完,才知道这台炉子的脾气。恒美智造在交付时会陪用户走完这三步,走完把参数记下来,写成一条基准曲线。三步走完,才知道这台炉子的脾气;脾气摸清了,曲线才好定。恒美智造把这三步写在交付单上,做完一步签一步。
第三步是定曲线。升温速率、保温点、保温时间、降温速率,四样定下来,写成一条程序,存进仪表,编上号。以后换活就按编号调,不按记忆调;记忆会错,编号不会。头一个月还要定规矩:谁开炉、谁记录、谁判合格,三个人分开,出了问题能追到环节。头一个月还要定规矩:谁开炉、谁记录、谁判合格,三个人分开,出了问题能追到环节;一个人全包,出了问题只能自己扛。曲线定完还要写一份工艺卡,写清升温速率、保温点、气流量;卡跟着炉子走,谁开炉谁看。

六、六个买错法,错在哪一步
头一个买错法是炉膛买小了。算装炉量的时候按件数算,没算承烧板与坩埚占的地方,买回来发现一炉只能放一半,效率砍半;第二个是温度买高了,常用一千二,买了一千七,发热体贵、气也费,用三年多花的钱够再买一台;第三个是气氛没配齐,只买了炉子,真空泵与流量计另找,接口不对又要改。第三个是气氛没配齐,只买了炉子,真空泵与流量计另找,接口不对又要改;改接口比买配件贵,还要再停炉。装炉量算完还要打个八折,实际装的时候件与件之间要留缝,留了缝就装不满。
第四个是控温段数不够,大炉膛单点控温,上下差几十度,样品放上放下不一样;第五个是不要尾气处理,通气之后屋里味道大,只能开窗,开了窗温度又不稳;第六个是把箱式当管式用,想让气流直穿,结果死角吹不到,样品一批好一批坏。第六个是把箱式当管式用,想让气流直穿,结果死角吹不到,样品一批好一批坏;坏的那批,往往还以为是气的问题。控温段数不够还有一种表现,是保温时温度在两点之间来回跳;跳得不多,可样品的结果就不一致。
六个买错法归结起来是一句话:选型选的是匹配,不是参数高。温度、装炉量、气氛、曲线四样定下来,配置就定了;拿不准的时候先问清楚,别急着往上加钱,钱加上去了,问题还在那儿。恒美智造的做法是先问工艺再报型号,用户把工艺说清,报出来的配置才对得上,后面也少改。恒美智造的做法是先问工艺再报型号,用户把工艺说清,报出来的配置才对得上;说不清工艺的,先试烧一炉再定型号。
