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真空熔炼炉的发展史

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真空熔炼炉的发展史

发布日期:2019-10-12 作者: 点击:

在真空条件下进行金属与合金熔炼的特种熔炼技术。主要包括真空感应熔炼、真空电弧重熔和电子束熔炼。随着现代科学技术的飞跃发展,特别是伴随着宇航、海洋开发、能源开发及电子工业的迅速进展,对金属材料(高级合金钢及合金)的品种、产量、尤其是质量提出了越来越高的要求。

1920年左右,真空熔炼炉开始用于熔炼镍铬合金。直至第二次世界大战,由于真空技术的进步,使真空熔炼真正开始发展起来。50年代中期至60年代末,是真空熔炼发展最迅速的时期,无论是理论研究还是设备的容量、结构形式及产品种类都有很大发展,达到了高度工业化水平。真空感应炉最大容量已达60t;真空电弧重熔锭重达52t;电子束炉功率达12000kW。70年代至今,真空熔炼处于稳定发展时期,稳定并继续完善工艺,扩大应用并逐步向自动化和程序控制方面发展。中国自50年代开始对真空熔炼技术进行研究,到90年代已能设计制造1.5t半连续真空感应炉及5t真空电弧炉。主要特殊钢厂及有色金属加工厂建有真空感应炉、真空电弧重熔炉及电子束炉,形成了一定的生产规模。

真空熔炼炉

真空熔炼条件下,由于炉气不断被抽出,炉内pCO值可达到很低的水平,这对于合金的脱硫是极为有利的。工作表明,用200kg真空感应炉重熔高硫钴豆,造石灰萤石渣,脱硫效果达44%。真空感应有渣熔炼,还可以抑制元素的挥发过程,这对于减少贵重元素的损失和准确控制合金成分也是有利的。为克服真空电弧熔炼不能浇注成型的缺点,发明了真空凝壳炉。它是利用真空电弧熔炼原理,采用可以倾动的水冷坩埚控制冷却过程,使被熔炼金属液在坩埚内壁形成一薄层“凝壳”,将被熔炼金属液和坩埚隔离,并形成相当大的熔池,熔炼结束时快速倾转坩埚将金属液注入铸模或铸型凝固成型。凝壳炉在熔炼钛和钛合金方面取得了很好的冶金效果。此外,特别适用于难熔金属提纯和单晶制取的无坩埚区域熔炼,生产定向涡轮叶片的真空定向凝固炉,以及制备金属间化合物(例如Ni3Al、Ti3Al等)用的冷坩埚悬浮熔炼等均已达到生产规模,正在进一步的完善和发展之中。

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