真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真空(kong)下(xia)連鑄爐(lu)是在真空(kong)條件(jian)下(xia)利用(yong)中頻感應加(jia)熱原理進行(xing)熔(rong)(rong)化(hua)金(jin)屬、并用(yong)一套引錠機構拉鑄金(jin)屬的現(xian)代化(hua)設備。它能嚴格控制溫度和(he)合(he)金(jin)成份，具(ju)有一定的電磁攪拌(ban)和(he)強(qiang)大(da)的真空(kong)脫(tuo)氣能力(li)，可(ke)用(yong)于高(gao)級精(jing)密合(he)金(jin)、高(gao)純度金(jin)屬在真空(kong)條件(jian)下(xia)或充惰性(xing)氣體情況(kuang)下(xia)進行(xing)熔(rong)(rong)煉和(he)拉鑄。

如果選用石墨(mo)坩堝或者用石墨(mo)摻耐火粘土的坩堝，便可以通過間接的加熱方法熔化低電阻的金屬及其合金，例如：金、銀、銅、鋁、青(qing)銅等。

2 主要參數

2.1 設備總(zong)功率(lv)： 115 kW

2.2 電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓： 380 V

2.3 電源(yuan)頻(pin)率： 50 Hz

2.4 額(e)定容量： 50 kg（以鋼計）

2.5 中頻(pin)額定功率： 100 kW

2.6 中頻額定電壓： 375 / 250 V

2.7 中(zhong)頻(pin)額(e)定頻(pin)率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫度： 1700℃

2.9 熔化率(lv) (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極限真空度： 0.66Pa

2.11 工作真空度(du)： 6.6Pa

2.12 壓(ya)升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速(su)： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗(hao)水量： 6 m3/h

2.16 總重量(liang)： 3.5 t (計算值)

3 熔煉工作原理

50 公斤真空下連鑄爐(lu)是利用中(zhong)頻電(dian)(dian)磁感應石(shi)墨間接加熱原理進行加熱的(de)(de)真空熔煉(lian)設備(bei)，爐(lu)體內(nei)部設有(you)一只螺旋型管(guan)式(shi)線圈，當線圈通(tong)以中(zhong)頻電(dian)(dian)流(liu)時，則產生(sheng)(sheng)交變磁場(chang)，石(shi)墨在(zai)磁場(chang)作(zuo)用下，感應出電(dian)(dian)勢，產生(sheng)(sheng)環形電(dian)(dian)流(liu)，這(zhe)種電(dian)(dian)流(liu)在(zai)本身的(de)(de)磁場(chang)作(zuo)用下集(ji)中(zhong)在(zai)石(shi)墨的(de)(de)外層（即所謂的(de)(de)趨(qu)膚效應），使外層石(shi)墨具(ju)有(you)很高的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)，從而產生(sheng)(sheng)集(ji)中(zhong)而強大的(de)(de)熱效應,石(shi)墨坩堝達到一定溫度(du)金屬爐(lu)料(liao)自然會被間接加熱并熔化。

熔化(hua)后(hou)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬溶液由坩(gan)堝(guo)下部的(de)(de)(de)(de)導(dao)流(liu)(liu)管(guan)流(liu)(liu)出(chu)(chu)(chu)，在流(liu)(liu)出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程中通過(guo)(guo)水冷結晶器(qi)逐漸的(de)(de)(de)(de)固化(hua)；由于結晶器(qi)的(de)(de)(de)(de)吸熱作用，使(shi)金(jin)屬液柱(zhu)急劇冷卻從而(er)使(shi)金(jin)屬晶粒按(an)一定的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)排列，由引(yin)出(chu)(chu)(chu)機構引(yin)出(chu)(chu)(chu)，從而(er)連(lian)續得到特制形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)棒料(liao)或板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優(you)點：50 公(gong)斤真空(kong)下(xia)連(lian)鑄爐(lu)具有下(xia)列優(you)點

4.1.1 采用(yong)立式爐體(ti)，裝料方便，爐蓋(gai)是(shi)三圓弧形的(de)，容易清(qing)掃；爐蓋(gai)和爐體(ti)是(shi)用(yong)提(ti)升機構連接(jie)，開啟方便，由于設計(ji)有止口，密封圈不(bu)易遭受破損(sun)和受熱的(de)影響；爐體(ti)、爐蓋(gai)為水冷結構。

4.1.2 設有放氣(qi)閥（進(jin)氣(qi)閥），可以通入惰(duo)性(xing)氣(qi)體或化學氣(qi)體，對熔化的(de)金屬(shu)進(jin)行保護，以免氧(yang)化。

4.1.3 具有一定自(zi)攪拌性能，使熔(rong)化合金均勻而不產生偏析(xi)，而且還能加快脫(tuo)氣(qi)速度，使熔(rong)煉的合金均勻，氣(qi)體(ti)含量少。

4.1.4 效(xiao)率(lv)高、升溫(wen)快(kuai)，在(zai)用石墨(mo)坩堝(guo)條(tiao)件(jian)下，全部(bu)熔化鋼的時間約(yue) 30—50 分鐘(zhong)（由工藝(yi)條(tiao)件(jian)決定）。

4.1.5 準確性(xing)高：控制熔(rong)化的(de)時間、溫(wen)度、成分很準確，使其工作具有高度的(de)準確性(xing)和(he)可操作性(xing)。

4.1.6 適用(yong)范圍廣(guang)：對鐵(tie)基、鎳基及其有色金(jin)屬都能達到冶煉的(de)要求。

4.1.7 使用方便：勞動條件好、備有成(cheng)套的(de)電(dian)源，爐體及附件等，可以(yi)隨時進行熔(rong)煉(lian)。熔(rong)化有毒性的(de)金屬時，可以(yi)通過(guo)真(zhen)空機(ji)組，把毒氣排除(chu)到室外，進行無公害處理(li)。

4.1.8 真空機組抽氣時(shi)間(jian)短：從大(da)氣到 6.6×10 -1帕范(fan)圍內，具有(you)較大(da)的抽氣能(neng)力并(bing)能(neng)保(bao)持一(yi)個穩定的極限(xian)真空。

4.1.9 安全可靠：如(ru)中(zhong)頻電源過(guo)載(zai)，感應(ying)線圈、中(zhong)頻電纜、電容器、可控硅電源等斷水，都有保護(hu)裝置。

綜合上述情況 50 公斤真(zhen)(zhen)空下連鑄爐，無論(lun)在使用上，生產(chan)效率上已及技術上都能滿足一般常規的(de)真(zhen)(zhen)空熔煉要(yao)求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體(ti)（即熔室）：

50 公(gong)斤真空(kong)下連(lian)鑄爐的(de)(de)熔(rong)室(shi)是一(yi)只雙(shuang)層壁的(de)(de)立式容器，內(nei)(nei)徑(jing)為(wei) 80 厘米，圓(yuan)柱體的(de)(de)高(gao)度(du)(du)為(wei)85厘米，真空(kong)熔(rong)室(shi)的(de)(de)實際有效高(gao)度(du)(du)為(wei) 110 厘米。爐蓋也是雙(shuang)層壁的(de)(de)，雙(shuang)層壁之間(jian)通入冷卻(que)水。真空(kong)熔(rong)室(shi)的(de)(de)內(nei)(nei)壁，都(dou)經過仔細的(de)(de)拋光，表面光滑，沒有尖角(jiao)和突棱的(de)(de)存在(zai)，因此只要用(yong)簡單的(de)(de)機械清潔方(fang)法，即可以除去在(zai)熔(rong)室(shi)內(nei)(nei)因熔(rong)煉過程中(zhong)氣化而產生的(de)(de)金屬揮發物(wu)和臟物(wu)。這(zhe)樣既有利(li)于縮短抽氣時間(jian)，又(you)可獲得一(yi)個良(liang)好的(de)(de)真空(kong)極(ji)限。

4.2.2 操作(zuo)臺(tai)：

真(zhen)空熔室安裝在一(yi)個堅固的槽(cao)鋼操作臺上。它是(shi)工作人員工作和操作設備(bei)的場所。

4.2.3 加料：

為了在真空熔(rong)煉(lian)過程中添加各種(zhong)(zhong)元(yuan)素或二次加料(liao)，因此在爐(lu)蓋(gai)上裝(zhuang)(zhuang)有特制的加料(liao)裝(zhuang)(zhuang)置，加料(liao)裝(zhuang)(zhuang)置與熔(rong)煉(lian)室之間有一個隔離閥(fa)；它可在工藝(yi)允許(xu)的情況(kuang)下連續對(dui)爐(lu)內(nei)加料(liao)。操作(zuo)方式(shi)有二種(zhong)(zhong)：手動方式(shi)和自動方式(shi)（由用(yong)戶(hu)選(xuan)擇）。

4.2.4 感應線(xian)圈：

感應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈是一(yi)種(zhong)矩形紫銅管制成(cheng)的(de)(de)(de)(de)，匝(za)與(yu)匝(za)間(jian)(jian)(jian)有(you) 4—5 毫(hao)米的(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)(jian)隙(xi)，通過他們外圍的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣板(ban)來固定位置，感應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈和進出電(dian)極間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)連接是用螺母來連接的(de)(de)(de)(de)，拆卸方(fang)便(bian)，既能保證(zheng)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)，又能保證(zheng)可靠的(de)(de)(de)(de)真空密封。線(xian)(xian)(xian)圈內放有(you)一(yi)個坩(gan)堝(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)圈與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)之間(jian)(jian)(jian)要(yao)有(you) 1—2 毫(hao)米厚的(de)(de)(de)(de)玻璃絲布以免線(xian)(xian)(xian)圈碰(peng)著導(dao)電(dian)性(xing)(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)造成(cheng)短路，另(ling)外也防(fang)止線(xian)(xian)(xian)圈直接受坩(gan)堝(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)熱輻射，在線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)(de)(de)底部焊有(you)四塊(kuai)支(zhi)承板(ban)，是用來支(zhi)托坩(gan)堝(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)。如果使用的(de)(de)(de)(de)是導(dao)電(dian)性(xing)(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)，如石墨(mo)坩(gan)堝(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)圈不應(ying)直接與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)接觸(chu)，在接觸(chu)處應(ying)墊(dian)上耐高溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣墊(dian)。最 大線(xian)(xian)(xian)圈電(dian)壓是 250 伏左右，在特殊情況下，還要(yao)低些。以免引起真空放電(dian)，尤其在熔融金屬(shu)有(you)快(kuai)速的(de)(de)(de)(de)氣化傾向時，更容易發生放電(dian)現象(xiang)。為防(fang)止放電(dian)可在線(xian)(xian)(xian)圈上涂高溫(wen)(wen)絕(jue)緣漆和塑性(xing)(xing)氧化鋁。

4.2.5 水冷電極：

水(shui)(shui)冷電極具有導電通水(shui)(shui)的(de)雙重任務，在爐子的(de)外面，電流是(shi)從中頻電源(yuan)設備沿著水(shui)(shui)冷銅排(pai)傳導來的(de)。銅排(pai)接到水(shui)(shui)冷銅電極上，銅電極通入真空熔(rong)室(shi)，把電流和(he)冷卻(que)水(shui)(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩(gan)堝(guo)用(yong)在真空(kong)中去(qu)熔融金屬(shu)時,用(yong)戶可以根據金屬(shu)的(de)(de)性質(zhi)自己選(xuan)擇制造(zao)坩(gan)堝(guo)的(de)(de)材料和工藝(yi)，但坩(gan)堝(guo)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)應符合設計圖紙的(de)(de)要求。

4.2.7 連鑄機構：

連鑄機(ji)構(gou)應客戶(hu)要求(qiu)制定。由結晶器(qi)，牽引小(xiao)車，道軌等組(zu)成，牽引對輪(lun)由一臺(tai)力矩電機(ji)驅動(dong)，能夠滿足恒力矩寬調(diao)速的使用要求(qiu)。牽引小(xiao)車道軌在爐(lu)體底(di)下與操作臺(tai)相連，拆卸(xie)方便。

4.2.8 真(zhen)空(kong)機組：

為(wei)了能(neng)在(zai)整個熔(rong)煉過程中，有良好的工作真(zhen)空度(du)及真(zhen)空抽(chou)速，故本設備選用(yong)(yong) ZJ—300羅(luo)茨(ci)泵一臺和 2X—70 機械(xie)泵一臺。閥門(men)為(wei)氣(qi)動電磁控制，操(cao)作方(fang)便可(ke)靠。有充(chong)、放氣(qi)閥，氣(qi)源(yuan)用(yong)(yong)戶自備。

4.2.9 真空測量(liang)：

建議使(shi)用 ZDO--I 熱(re)偶(ou)真空(kong)計，表(biao)頭刻度熱(re)偶(ou)是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐附帶熱(re)偶(ou)真空(kong)規 1 個。爐蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的(de)負壓壓力(li)表(biao)，以觀察爐內真空(kong)或保護氣體(ti)的(de)壓力(li)。

4.2.10 視察裝(zhuang)置：

在(zai)爐蓋(gai)上有一個視察(cha)窗，可以(yi)視察(cha)熔(rong)室內的熔(rong)煉情況。它有四組耐熱石英玻(bo)璃(li)(li)。用來保(bao)護視察(cha)窗上的視察(cha)玻(bo)璃(li)(li)，不受(shou)到金屬蒸(zheng)氣(qi)的污染。只(zhi)有在(zai)觀察(cha)的瞬間內才能(neng)暫時(shi)移開擋熱板。擋熱板由(you)一個手柄操作，玻(bo)璃(li)(li)損壞時(shi)，可以(yi)很方便的調換(huan)。

4.2.11 冷卻系統(tong)：

它是用(yong)來提(ti)供爐體、電源、感(gan)應器和(he)水冷(leng)結晶器的用(yong)水的。進水管上有電接(jie)點壓力表(biao)用(yong)于監示水的壓力。

4.2.12 溫度(du)測量(liang)：

因為(wei)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)對連鑄(zhu)工藝有著直(zhi)接(jie)的(de)影(ying)響，所以在溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)測(ce)量上要(yao)求比(bi)較嚴格。本設備主(zhu)要(yao)的(de)測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)處(chu)為(wei)金屬(shu)溶液溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)、金屬(shu)出口處(chu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和通過水(shui)冷結晶(jing)器處(chu)金屬(shu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。一般采用(yong)(yong)接(jie)觸式（熱電偶(ou)測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)）測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)，也可以使用(yong)(yong)光學測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)或紅外輻射(she)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計通過視察窗(chuang)測(ce)量溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)（用(yong)(yong)戶自(zi)備）。測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)方式由用(yong)(yong)戶指定。設備提供測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)裝置(zhi)和顯(xian)示儀(yi)表(biao)。

4.2.13 控(kong)制部分(fen)：

控(kong)制部(bu)分(fen)由(you)熔(rong)煉電源、真空機組和牽引(yin)機構幾部(bu)分(fen)控(kong)制組成(cheng)。由(you)PLC可(ke)編程序(xu)控(kong)制器控(kong)制，標(biao)準配置為模擬屏(ping)操作(zuo)(zuo)（可(ke)選配觸(chu)摸屏(ping)操作(zuo)(zuo)）；熔(rong)化功(gong)率大小可(ke)調控(kong)并顯示；帶遠程通訊端口（用戶選配）。

5. 設備組成

50 公斤真空下連鑄爐成套設備(bei)大件分為如下四部分

5.1 爐(lu)體附件(jian)及真空(kong)系統(tong)。

5.2 引錠機構。

5.3 可(ke)控硅電源系統。

5.4 水冷系統