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真空感应熔炼炉

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了解真空感应炉熔炼设备

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了解真空感应炉熔炼设备

发布日期:2019-10-15 作者: 点击:

真空感应炉包括电源输入系统、真空系统和炉体三大部分。

1、电源输入系统:由于真空感应炉设备投资较大,缩短熔炼周期以提高设备利用率就成为选择电源功率的重要因素,通常选择300~500kW熔炼每吨金属;电源频率的选择主要考虑熔池能得到充分的搅拌以利于合金料熔化和精炼反应的进行。为了得到充分的搅拌,有的感应炉备有搅拌辅助电源;选择较低输入电压,有利于解决真空下放电的绝缘问题。

2、真空系统:选择真空系统首先应考虑熔室初抽的时间及各闸阀隔离室抽空所需的时间,例如通常主熔炼室要求15min抽空至13.3N/m(即1×10Torr);然后考虑精炼期气体排出量和对精炼期真空度的要求,这与选用的原材料种类、成分和对熔炼后合金成分的要求有很大关系;还要考虑外来气体源,这对大型炉子更为重要,例如由各真空密封处密封不严引起的漏气,坩埚、绝缘物、导流槽等耐火材料放气,还有炉壁沉积的挥发物吸气后的放气等。通常允许熔炼前熔炼室漏气加放气达到每kg坩埚容量6.65×10-2~1.33×10-1N.L/(m·s)。对炉体漏气要求愈小愈好,因为同一真空度下漏气大的炉子熔炼冶金效果差。通过在熔炼室安放便于清除挥发物的冷凝捕集器以及采用温水冷却炉壁可显著减少熔炼时炉体受热产生的大量放气。

真空感应炉

3、炉体结构:往往根据用户需要设计,因而是多种多样。通常包括熔炼室和装料及辅助设备两大部分。

(1)熔炼室。对小型真空感应炉(<500kg/炉)通常选择侧倾坩埚浇注的结构,在熔炼室内浇注,优点是结构紧凑。对工业规模用真空感应炉(>1t/炉)也为侧倾浇注;但铸锭室与熔炼室经真空闸阀隔开;坩埚与锭模之间经过一个水平导流槽相连接;这种结构的优点是可以实现半连续冶炼、缩短冶炼周期,大大提高设备利用率。但设备投资会有一定增加。

(2)装料与辅助设备。有块料、合金料与液态金属等加料装置设备,常用为前两种。小炉的块料打开炉盖直接用手装料;大型炉子为了使熔炼室连续保持真空,专用闸阀在坩埚上方建有加料室,用底开式吊篮通过加料机构将块料直接送入坩埚。

(3)合金加料器。位于熔炼室之上,总容量约为熔炼料的2%~10%,为多格分别贮料,通过真空闸阀与振动送料器将各种合金料于合适的熔炼期间分别加入坩埚内的液态金属中。

(4)合金液取样器。为了控制冶炼过程,必须在不同熔炼期间取样分析合金成分与杂质含量。取样器可通过一小真空阀直接自熔池内取样,或者通过加料装置闸阀自熔池中取样。

(5)测温装置。温度是冶炼工艺的重要参数,使用辐射光学高温计测温,必须及时清除玻窗上的挥发物并对其进行校正;因此,标准的方法是用浸入式热电偶测温,它可通过专门真空阀门送入,或经过加料室闸阀送入。除此之外,还有捣料杆、可移动坩埚盖,锭模及导流槽等附属设备。真空感应熔炼设备以德国莱波特海拉斯(Leybold Her-aeus)公司和美国康萨克(Consarc)公司的产品较为先进。中国主要生产厂家为上海电炉厂、锦州电炉厂等。

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