真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真(zhen)空(kong)(kong)下(xia)連鑄(zhu)爐是(shi)在真(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)利用中頻感應(ying)加熱原理進行熔化(hua)金屬、并用一(yi)套引(yin)錠機(ji)構拉鑄(zhu)金屬的現(xian)代化(hua)設備。它能嚴格控(kong)制溫度和合金成(cheng)份，具(ju)有一(yi)定的電磁攪拌和強大的真(zhen)空(kong)(kong)脫氣能力，可(ke)用于高級精密合金、高純度金屬在真(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)或充(chong)惰(duo)性(xing)氣體(ti)情(qing)況下(xia)進行熔煉和拉鑄(zhu)。

如果(guo)選用石墨坩堝(guo)或(huo)者(zhe)用石墨摻(chan)耐火粘土的坩堝(guo)，便可以通過間(jian)接的加熱(re)方(fang)法熔化低電(dian)阻的金(jin)屬及(ji)其(qi)合金(jin)，例如：金(jin)、銀、銅、鋁、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備總功(gong)率： 115 kW

2.2 電源電壓： 380 V

2.3 電源頻(pin)率： 50 Hz

2.4 額定(ding)容(rong)量(liang)： 50 kg（以(yi)鋼計）

2.5 中頻額定(ding)功率： 100 kW

2.6 中頻額定電(dian)壓： 375 / 250 V

2.7 中頻(pin)額(e)定(ding)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(zhen)空度： 6.6Pa

2.12 壓升率(lv)： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有(you)效抽速： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗水量： 6 m3/h

2.16 總重量： 3.5 t (計算值)

3 熔煉工作原理

50 公(gong)斤真空(kong)下連鑄爐是利用(yong)中頻電(dian)(dian)磁感應(ying)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)間(jian)接(jie)加熱(re)(re)原理進行加熱(re)(re)的(de)(de)真空(kong)熔煉設(she)備，爐體內(nei)部設(she)有一只螺旋型管式線(xian)圈(quan)，當(dang)線(xian)圈(quan)通以中頻電(dian)(dian)流時，則(ze)產生交變磁場，石(shi)(shi)墨(mo)(mo)在(zai)磁場作(zuo)(zuo)用(yong)下，感應(ying)出電(dian)(dian)勢(shi)，產生環形電(dian)(dian)流，這種電(dian)(dian)流在(zai)本身(shen)的(de)(de)磁場作(zuo)(zuo)用(yong)下集(ji)中在(zai)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)外層(ceng)（即所謂的(de)(de)趨膚效(xiao)應(ying)），使外層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)具有很(hen)高的(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度，從而產生集(ji)中而強大(da)的(de)(de)熱(re)(re)效(xiao)應(ying),石(shi)(shi)墨(mo)(mo)坩堝達到(dao)一定溫度金屬爐料(liao)自然會被間(jian)接(jie)加熱(re)(re)并熔化。

熔化后的(de)(de)(de)金屬溶液(ye)由(you)坩堝下部的(de)(de)(de)導流管(guan)流出(chu)，在流出(chu)的(de)(de)(de)過程(cheng)中通(tong)過水冷結晶器逐漸的(de)(de)(de)固(gu)化；由(you)于(yu)結晶器的(de)(de)(de)吸熱作用，使(shi)金屬液(ye)柱(zhu)急劇(ju)冷卻從而使(shi)金屬晶粒按一(yi)定的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)排列，由(you)引(yin)出(chu)機構引(yin)出(chu)，從而連續得到(dao)特制形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)棒料或板料。

4 結構性能和優點

4.1 優點：50 公斤真空下連鑄爐具有下列優點

4.1.1 采用立(li)式爐(lu)(lu)體(ti)，裝料(liao)方便，爐(lu)(lu)蓋是三圓弧形的(de)，容易清(qing)掃(sao)；爐(lu)(lu)蓋和(he)爐(lu)(lu)體(ti)是用提升機構(gou)連接，開啟方便，由于設計有止口，密封圈不易遭受破損和(he)受熱的(de)影響；爐(lu)(lu)體(ti)、爐(lu)(lu)蓋為水冷結構(gou)。

4.1.2 設(she)有放氣閥（進(jin)氣閥），可以通入惰性氣體或化學(xue)氣體，對熔化的金屬(shu)進(jin)行保護(hu)，以免氧(yang)化。

4.1.3 具有一定(ding)自攪(jiao)拌(ban)性能，使熔(rong)化合金均勻(yun)而不產生(sheng)偏析，而且還能加快(kuai)脫氣速度，使熔(rong)煉的合金均勻(yun)，氣體含量少。

4.1.4 效率高、升溫(wen)快(kuai)，在用石墨坩堝條件(jian)下，全部熔(rong)化鋼的時間約 30—50 分鐘（由工藝條件(jian)決定）。

4.1.5 準確性高：控制熔化的時間、溫度(du)、成分很(hen)準確，使其(qi)工作具有高度(du)的準確性和可操作性。

4.1.6 適用范圍廣(guang)：對鐵基、鎳(nie)基及其有色金屬都能達(da)到冶煉(lian)的要求(qiu)。

4.1.7 使用(yong)方便：勞動條件(jian)好、備有(you)成套的電源(yuan)，爐體及附(fu)件(jian)等，可以隨時進(jin)(jin)行熔(rong)煉。熔(rong)化有(you)毒性的金屬(shu)時，可以通(tong)過(guo)真空(kong)機(ji)組，把毒氣排(pai)除到(dao)室外，進(jin)(jin)行無公害處理。

4.1.8 真(zhen)空(kong)機(ji)組抽氣時間短：從大(da)氣到 6.6×10 -1帕(pa)范圍內，具有較大(da)的抽氣能力(li)并能保持一個穩(wen)定(ding)的極限真(zhen)空(kong)。

4.1.9 安全可靠：如中頻電(dian)源過載，感(gan)應線圈(quan)、中頻電(dian)纜、電(dian)容器(qi)、可控硅(gui)電(dian)源等(deng)斷水(shui)，都(dou)有保(bao)護(hu)裝置(zhi)。

綜合(he)上(shang)(shang)述情況 50 公斤真(zhen)空下連鑄(zhu)爐，無論在使用上(shang)(shang)，生產效率上(shang)(shang)已及技術上(shang)(shang)都能滿(man)足一般常(chang)規的真(zhen)空熔煉要求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即(ji)熔室）：

50 公(gong)斤真(zhen)空(kong)(kong)下連鑄爐的(de)(de)熔(rong)(rong)室是(shi)一(yi)只雙層壁的(de)(de)立(li)式容器，內徑為(wei)(wei) 80 厘米(mi)(mi)(mi)，圓柱(zhu)體的(de)(de)高(gao)度為(wei)(wei)85厘米(mi)(mi)(mi)，真(zhen)空(kong)(kong)熔(rong)(rong)室的(de)(de)實際有(you)效(xiao)高(gao)度為(wei)(wei) 110 厘米(mi)(mi)(mi)。爐蓋(gai)也是(shi)雙層壁的(de)(de)，雙層壁之間通(tong)入(ru)冷(leng)卻(que)水(shui)。真(zhen)空(kong)(kong)熔(rong)(rong)室的(de)(de)內壁，都經過(guo)仔細(xi)的(de)(de)拋光(guang)(guang)，表面光(guang)(guang)滑，沒有(you)尖角和(he)突棱的(de)(de)存在，因此只要(yao)用簡單的(de)(de)機(ji)械清潔方法，即可以除去在熔(rong)(rong)室內因熔(rong)(rong)煉過(guo)程(cheng)中氣化(hua)而產生的(de)(de)金屬揮發物和(he)臟物。這樣既(ji)有(you)利(li)于縮短抽氣時(shi)間，又可獲得一(yi)個良好的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)極限(xian)。

4.2.2 操作臺(tai)：

真(zhen)空熔(rong)室(shi)安裝在一個堅固的(de)槽(cao)鋼操作(zuo)臺上。它是(shi)工作(zuo)人(ren)員工作(zuo)和操作(zuo)設備的(de)場所。

4.2.3 加料：

為(wei)了在真空熔煉(lian)過程(cheng)中添(tian)加各種元素(su)或(huo)二(er)次(ci)加料(liao)，因此(ci)在爐蓋上裝有特制的加料(liao)裝置，加料(liao)裝置與(yu)熔煉(lian)室之間有一(yi)個隔離閥(fa)；它可在工藝允(yun)許的情況下連續對爐內加料(liao)。操作方式(shi)(shi)有二(er)種：手(shou)動(dong)方式(shi)(shi)和自動(dong)方式(shi)(shi)（由用戶選(xuan)擇）。

4.2.4 感應(ying)線圈：

感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)是一種(zhong)矩(ju)形紫銅(tong)管制成的(de)(de)(de)(de)，匝(za)與匝(za)間(jian)有 4—5 毫米的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)，通過他(ta)們外(wai)圍的(de)(de)(de)(de)絕(jue)(jue)緣板來固定位置，感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)和(he)進出電(dian)(dian)(dian)(dian)極間(jian)的(de)(de)(de)(de)連接(jie)是用螺母(mu)來連接(jie)的(de)(de)(de)(de)，拆(chai)卸方便(bian)，既(ji)能保(bao)證(zheng)良好的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)，又能保(bao)證(zheng)可靠的(de)(de)(de)(de)真空密封(feng)。線(xian)圈(quan)內放(fang)(fang)(fang)有一個(ge)坩堝(guo)，線(xian)圈(quan)與坩堝(guo)之(zhi)間(jian)要有 1—2 毫米厚(hou)的(de)(de)(de)(de)玻璃絲布以免線(xian)圈(quan)碰著導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)性坩堝(guo)造成短(duan)路(lu)，另外(wai)也防止線(xian)圈(quan)直(zhi)接(jie)受坩堝(guo)的(de)(de)(de)(de)熱輻射，在(zai)線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)底部焊有四塊(kuai)支承(cheng)板，是用來支托坩堝(guo)的(de)(de)(de)(de)。如果使用的(de)(de)(de)(de)是導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)性坩堝(guo)，如石墨坩堝(guo)，線(xian)圈(quan)不應(ying)直(zhi)接(jie)與坩堝(guo)接(jie)觸，在(zai)接(jie)觸處應(ying)墊(dian)(dian)上耐高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)絕(jue)(jue)緣墊(dian)(dian)。最 大線(xian)圈(quan)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)是 250 伏左(zuo)右(you)，在(zai)特殊情況下，還要低些(xie)。以免引起真空放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)，尤其在(zai)熔融金屬有快速的(de)(de)(de)(de)氣(qi)化傾(qing)向時(shi)，更容易發(fa)生放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)現象。為防止放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)可在(zai)線(xian)圈(quan)上涂(tu)高(gao)溫絕(jue)(jue)緣漆和(he)塑性氧化鋁。

4.2.5 水(shui)冷電極：

水(shui)冷電(dian)(dian)極(ji)具有導(dao)電(dian)(dian)通水(shui)的雙(shuang)重任務，在爐子的外面，電(dian)(dian)流是(shi)從中頻電(dian)(dian)源設備(bei)沿著水(shui)冷銅(tong)排傳(chuan)導(dao)來的。銅(tong)排接(jie)到(dao)水(shui)冷銅(tong)電(dian)(dian)極(ji)上(shang)，銅(tong)電(dian)(dian)極(ji)通入(ru)真空(kong)熔室，把電(dian)(dian)流和冷卻(que)水(shui)帶給感應(ying)線(xian)圈。

4.2.6 坩堝：

當(dang)坩堝(guo)用(yong)在真空中去熔融(rong)金(jin)屬(shu)(shu)時,用(yong)戶可以根據金(jin)屬(shu)(shu)的(de)性質自己選(xuan)擇制(zhi)造坩堝(guo)的(de)材料(liao)和工(gong)藝(yi)，但坩堝(guo)的(de)尺寸應(ying)符合設計圖(tu)紙的(de)要(yao)求。

4.2.7 連鑄機(ji)構：

連鑄機(ji)構(gou)應(ying)客(ke)戶(hu)要(yao)求(qiu)制(zhi)定。由(you)結晶(jing)器，牽(qian)引小(xiao)車(che)，道軌等(deng)組(zu)成，牽(qian)引對輪由(you)一臺(tai)力矩(ju)電機(ji)驅動，能夠滿足恒(heng)力矩(ju)寬調速的使用要(yao)求(qiu)。牽(qian)引小(xiao)車(che)道軌在(zai)爐體底(di)下(xia)與操作臺(tai)相連，拆(chai)卸方便。

4.2.8 真(zhen)空機組：

為(wei)了能在整個熔煉過程中，有良好的工(gong)作真空(kong)度及真空(kong)抽速(su)，故(gu)本(ben)設備(bei)選用 ZJ—300羅茨泵(beng)一臺(tai)和 2X—70 機械(xie)泵(beng)一臺(tai)。閥(fa)門為(wei)氣動電磁控制，操作方便可靠。有充、放氣閥(fa)，氣源用戶自備(bei)。

4.2.9 真(zhen)空測量：

建(jian)議使用 ZDO--I 熱(re)偶(ou)真(zhen)(zhen)空計(ji)，表(biao)頭刻(ke)度熱(re)偶(ou)是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐(lu)附(fu)帶熱(re)偶(ou)真(zhen)(zhen)空規 1 個。爐(lu)蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的負壓(ya)壓(ya)力表(biao)，以(yi)觀察爐(lu)內真(zhen)(zhen)空或保護氣體的壓(ya)力。

4.2.10 視察裝置：

在(zai)爐蓋(gai)上有(you)一個視(shi)察(cha)窗，可(ke)以視(shi)察(cha)熔室(shi)內的(de)(de)熔煉(lian)情況。它有(you)四組耐熱石英玻璃(li)。用來保護(hu)視(shi)察(cha)窗上的(de)(de)視(shi)察(cha)玻璃(li)，不受到(dao)金(jin)屬蒸氣(qi)的(de)(de)污(wu)染。只有(you)在(zai)觀(guan)察(cha)的(de)(de)瞬間內才能暫(zan)時(shi)移開擋熱板(ban)。擋熱板(ban)由一個手(shou)柄(bing)操作(zuo)，玻璃(li)損壞時(shi)，可(ke)以很(hen)方(fang)便的(de)(de)調換。

4.2.11 冷(leng)卻(que)系統：

它是用來(lai)提供爐體、電源、感應器和水冷(leng)結晶器的用水的。進(jin)水管上有電接點壓(ya)力(li)表(biao)用于監示水的壓(ya)力(li)。

4.2.12 溫度測量(liang)：

因(yin)為溫(wen)(wen)度對連鑄工藝有著直接的(de)影響(xiang)，所以在溫(wen)(wen)度測(ce)(ce)(ce)(ce)量上要求比較(jiao)嚴(yan)格(ge)。本設(she)備(bei)主(zhu)要的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)處(chu)為金屬(shu)溶液溫(wen)(wen)度、金屬(shu)出口處(chu)溫(wen)(wen)度和通過(guo)水冷(leng)結晶器處(chu)金屬(shu)溫(wen)(wen)度。一般(ban)采用(yong)接觸式(shi)（熱電(dian)偶測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)）測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)，也可以使用(yong)光學測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)或(huo)紅外(wai)輻射(she)溫(wen)(wen)度計(ji)通過(guo)視察窗測(ce)(ce)(ce)(ce)量溫(wen)(wen)度（用(yong)戶(hu)自備(bei)）。測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)方式(shi)由用(yong)戶(hu)指定。設(she)備(bei)提供測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)裝置和顯(xian)示儀表。

4.2.13 控制部分(fen)：

控制(zhi)部分(fen)由(you)熔(rong)(rong)煉電源、真空機組和牽引機構幾(ji)部分(fen)控制(zhi)組成。由(you)PLC可編程序控制(zhi)器控制(zhi)，標準配置(zhi)為(wei)模擬(ni)屏操(cao)作（可選配觸摸屏操(cao)作）；熔(rong)(rong)化功率大小可調控并顯示；帶遠程通訊端口（用戶選配）。

5. 設備組成

50 公斤真空下(xia)連(lian)鑄爐(lu)成(cheng)套設備(bei)大(da)件(jian)分為(wei)如下(xia)四(si)部分

5.1 爐體附件(jian)及真(zhen)空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控硅(gui)電源系統。

5.4 水冷系統