真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真空(kong)(kong)下連(lian)鑄爐是在真空(kong)(kong)條(tiao)件(jian)下利用中頻感應(ying)加熱原理進行熔化金屬、并用一(yi)套引錠機構拉鑄金屬的現代化設備(bei)。它(ta)能(neng)嚴格控制溫度和合(he)金成份，具有一(yi)定的電磁(ci)攪拌和強(qiang)大的真空(kong)(kong)脫氣(qi)能(neng)力，可用于(yu)高級精(jing)密合(he)金、高純度金屬在真空(kong)(kong)條(tiao)件(jian)下或充惰性氣(qi)體情況下進行熔煉和拉鑄。

如果選用石(shi)墨坩堝(guo)或者(zhe)用石(shi)墨摻耐火粘土的(de)坩堝(guo)，便可以通過間接(jie)的(de)加熱方(fang)法熔化低電阻的(de)金屬及其(qi)合金，例(li)如：金、銀、銅、鋁、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備(bei)總功(gong)率(lv)： 115 kW

2.2 電源電壓(ya)： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額定(ding)容(rong)量(liang)： 50 kg（以(yi)鋼(gang)計）

2.5 中頻額(e)定功率： 100 kW

2.6 中(zhong)頻額定電壓： 375 / 250 V

2.7 中頻額定頻率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫度： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極限真空(kong)度： 0.66Pa

2.11 工作(zuo)真(zhen)空(kong)度： 6.6Pa

2.12 壓升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速(su)： 300 L / S

2.14 電耗(hao)： 115 kWh / t

2.15 耗(hao)水(shui)量： 6 m3/h

2.16 總重量： 3.5 t (計算(suan)值)

3 熔煉工作原理

50 公斤(jin)真空下(xia)連鑄爐(lu)是利用中頻電(dian)(dian)(dian)磁感(gan)應(ying)石(shi)墨(mo)間接加熱原理進(jin)行(xing)加熱的(de)(de)(de)(de)真空熔煉(lian)設(she)備，爐(lu)體內部設(she)有(you)(you)一只螺旋型管式線圈，當(dang)線圈通(tong)以中頻電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)時，則(ze)產生交(jiao)變(bian)磁場，石(shi)墨(mo)在磁場作用下(xia)，感(gan)應(ying)出電(dian)(dian)(dian)勢，產生環(huan)形電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，這種(zhong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)在本(ben)身的(de)(de)(de)(de)磁場作用下(xia)集中在石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)(de)外層（即所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)趨膚(fu)效應(ying)），使(shi)外層石(shi)墨(mo)具有(you)(you)很高的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度，從而產生集中而強大的(de)(de)(de)(de)熱效應(ying),石(shi)墨(mo)坩堝達(da)到一定溫度金屬(shu)爐(lu)料自(zi)然會被間接加熱并熔化。

熔(rong)化后的金屬溶液(ye)由坩(gan)堝(guo)下(xia)部(bu)的導流(liu)(liu)(liu)管流(liu)(liu)(liu)出(chu)，在(zai)流(liu)(liu)(liu)出(chu)的過程中(zhong)通過水冷(leng)結晶器逐漸(jian)的固化；由于結晶器的吸熱(re)作用，使金屬液(ye)柱(zhu)急(ji)劇冷(leng)卻從(cong)而使金屬晶粒按一定的形狀排列，由引出(chu)機(ji)構引出(chu)，從(cong)而連續得到特制形狀的棒料(liao)或(huo)板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優點：50 公斤真空下(xia)連鑄爐具有(you)下(xia)列優點

4.1.1 采用立(li)式爐(lu)體(ti)，裝料方便，爐(lu)蓋是三(san)圓弧(hu)形的，容(rong)易(yi)清掃；爐(lu)蓋和爐(lu)體(ti)是用提升(sheng)機構連接(jie)，開啟方便，由于設計有止(zhi)口，密封(feng)圈(quan)不易(yi)遭受(shou)破損和受(shou)熱的影響；爐(lu)體(ti)、爐(lu)蓋為水冷結構。

4.1.2 設有放氣閥（進氣閥），可(ke)以通入惰(duo)性氣體(ti)或化學氣體(ti)，對熔化的(de)金屬進行保護，以免氧化。

4.1.3 具(ju)有一定自攪拌性能，使熔化合金均(jun)勻(yun)而不產生偏析，而且還能加快脫氣(qi)速度，使熔煉的(de)合金均(jun)勻(yun)，氣(qi)體含量少。

4.1.4 效(xiao)率高、升溫快，在用石墨坩堝(guo)條件(jian)下，全部熔化鋼的時間約 30—50 分鐘（由工藝條件(jian)決定）。

4.1.5 準(zhun)確(que)性高：控制(zhi)熔化的時間、溫度、成(cheng)分(fen)很準(zhun)確(que)，使其工作(zuo)具(ju)有高度的準(zhun)確(que)性和可操作(zuo)性。

4.1.6 適(shi)用范(fan)圍廣：對鐵基、鎳基及(ji)其有色金屬都能達到冶(ye)煉(lian)的要求(qiu)。

4.1.7 使用方(fang)便：勞動條件(jian)好(hao)、備有成(cheng)套的(de)電源(yuan)，爐體及附件(jian)等，可(ke)以隨時進(jin)行熔煉。熔化(hua)有毒性的(de)金屬時，可(ke)以通過真空機(ji)組，把毒氣排除到(dao)室外，進(jin)行無(wu)公害(hai)處理(li)。

4.1.8 真(zhen)空機(ji)組抽氣(qi)時(shi)間(jian)短：從大氣(qi)到(dao) 6.6×10 -1帕范(fan)圍內，具(ju)有(you)較大的抽氣(qi)能(neng)力并能(neng)保持(chi)一個穩定的極限(xian)真(zhen)空。

4.1.9 安全可靠：如中頻電源過(guo)載，感(gan)應線圈、中頻電纜、電容器、可控硅(gui)電源等(deng)斷水，都有(you)保護裝(zhuang)置。

綜合(he)上(shang)述情況(kuang) 50 公斤真空下連鑄(zhu)爐，無(wu)論在使用上(shang)，生產效率上(shang)已及(ji)技術上(shang)都能滿(man)足一般(ban)常規的真空熔煉要求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐(lu)體（即熔室）：

50 公斤真空下連鑄爐的(de)(de)熔(rong)室(shi)是一(yi)只雙(shuang)層壁(bi)的(de)(de)立式容器，內(nei)徑(jing)為(wei) 80 厘米，圓柱體的(de)(de)高(gao)度(du)為(wei)85厘米，真空熔(rong)室(shi)的(de)(de)實際(ji)有(you)(you)效高(gao)度(du)為(wei) 110 厘米。爐蓋也(ye)是雙(shuang)層壁(bi)的(de)(de)，雙(shuang)層壁(bi)之間(jian)通入冷卻水。真空熔(rong)室(shi)的(de)(de)內(nei)壁(bi)，都經過仔細的(de)(de)拋(pao)光(guang)(guang)，表面光(guang)(guang)滑，沒有(you)(you)尖角和(he)突棱的(de)(de)存在，因此只要用(yong)簡(jian)單的(de)(de)機械(xie)清潔方法，即可以除去在熔(rong)室(shi)內(nei)因熔(rong)煉過程中氣化而產生的(de)(de)金屬揮(hui)發物和(he)臟(zang)物。這(zhe)樣既有(you)(you)利于縮(suo)短抽氣時間(jian)，又可獲得一(yi)個良(liang)好(hao)的(de)(de)真空極限。

4.2.2 操作臺：

真空(kong)熔室安裝在一(yi)個堅固的(de)槽鋼操作臺上。它是(shi)工(gong)作人(ren)員(yuan)工(gong)作和操作設備的(de)場所。

4.2.3 加料：

為了在真(zhen)空熔(rong)煉(lian)過程中添加各種(zhong)元素或二(er)次加料(liao)，因(yin)此在爐(lu)蓋(gai)上裝(zhuang)有特制的(de)(de)加料(liao)裝(zhuang)置，加料(liao)裝(zhuang)置與熔(rong)煉(lian)室之(zhi)間有一個隔(ge)離(li)閥(fa)；它(ta)可在工(gong)藝允許的(de)(de)情(qing)況下連續對爐(lu)內加料(liao)。操(cao)作方式有二(er)種(zhong)：手動方式和(he)自動方式（由用(yong)戶選擇）。

4.2.4 感應線圈(quan)：

感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)(quan)是(shi)一種矩形紫銅管制成的(de)(de)(de)(de)，匝(za)(za)與匝(za)(za)間(jian)有 4—5 毫(hao)米的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)，通過他們外圍的(de)(de)(de)(de)絕緣板來(lai)固定位置(zhi)，感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)(quan)和進出(chu)電(dian)極間(jian)的(de)(de)(de)(de)連接(jie)(jie)是(shi)用螺母來(lai)連接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)，拆卸方便，既能保證良好(hao)的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)，又(you)能保證可靠的(de)(de)(de)(de)真空密(mi)封。線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內(nei)放(fang)有一個坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)，線(xian)(xian)圈(quan)(quan)與坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)之間(jian)要有 1—2 毫(hao)米厚的(de)(de)(de)(de)玻璃絲布以(yi)免(mian)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)碰著(zhu)導(dao)電(dian)性(xing)坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)造成短(duan)路，另外也(ye)防止(zhi)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)直接(jie)(jie)受(shou)坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)熱(re)輻(fu)射，在(zai)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)底部焊有四塊支(zhi)承板，是(shi)用來(lai)支(zhi)托坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)。如果使用的(de)(de)(de)(de)是(shi)導(dao)電(dian)性(xing)坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)，如石(shi)墨坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)，線(xian)(xian)圈(quan)(quan)不應直接(jie)(jie)與坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)接(jie)(jie)觸，在(zai)接(jie)(jie)觸處應墊(dian)上耐(nai)高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)絕緣墊(dian)。最 大(da)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)電(dian)壓是(shi) 250 伏左右，在(zai)特殊(shu)情況下，還要低些。以(yi)免(mian)引(yin)起真空放(fang)電(dian)，尤(you)其在(zai)熔融金屬有快(kuai)速(su)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)化(hua)傾(qing)向時，更容易發生放(fang)電(dian)現象。為防止(zhi)放(fang)電(dian)可在(zai)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)上涂高(gao)溫絕緣漆和塑(su)性(xing)氧化(hua)鋁。

4.2.5 水冷(leng)電極：

水(shui)冷(leng)電(dian)極具有導電(dian)通水(shui)的(de)(de)(de)雙重任務，在(zai)爐子的(de)(de)(de)外面，電(dian)流(liu)是從中頻電(dian)源設(she)備沿著(zhu)水(shui)冷(leng)銅排傳導來(lai)的(de)(de)(de)。銅排接到水(shui)冷(leng)銅電(dian)極上，銅電(dian)極通入真空熔室(shi)，把電(dian)流(liu)和冷(leng)卻水(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩堝(guo)用在真空中去熔(rong)融(rong)金屬時,用戶可以(yi)根(gen)據金屬的(de)性質自(zi)己選擇制造坩堝(guo)的(de)材料和(he)工藝(yi)，但坩堝(guo)的(de)尺(chi)寸應(ying)符合設(she)計圖紙的(de)要(yao)求(qiu)。

4.2.7 連鑄(zhu)機構：

連(lian)鑄機構應(ying)客戶要求(qiu)制定(ding)。由結晶器，牽(qian)(qian)引(yin)(yin)小車(che)，道軌等(deng)組(zu)成，牽(qian)(qian)引(yin)(yin)對輪由一臺力(li)(li)矩(ju)電機驅(qu)動，能夠(gou)滿(man)足恒力(li)(li)矩(ju)寬調速(su)的使用要求(qiu)。牽(qian)(qian)引(yin)(yin)小車(che)道軌在爐體底下與操作(zuo)臺相連(lian)，拆卸方便(bian)。

4.2.8 真空機組(zu)：

為了能在整個熔煉(lian)過程中，有良(liang)好的工(gong)作真空(kong)度及真空(kong)抽速(su)，故本設(she)備選用(yong) ZJ—300羅茨泵一臺和(he) 2X—70 機械(xie)泵一臺。閥(fa)門為氣(qi)(qi)動(dong)電磁控(kong)制，操(cao)作方便可靠。有充、放氣(qi)(qi)閥(fa)，氣(qi)(qi)源用(yong)戶(hu)自備。

4.2.9 真空測量(liang)：

建議使(shi)用 ZDO--I 熱偶真空計，表(biao)頭刻度熱偶是由(you) 13 到(dao) 1.3×10 -1Pa，隨電爐附帶熱偶真空規 1 個。爐蓋(gai)上裝有(you) 0.1MPa—133Pa 的負壓(ya)壓(ya)力表(biao)，以觀察爐內真空或(huo)保(bao)護氣(qi)體的壓(ya)力。

4.2.10 視察(cha)裝置：

在(zai)爐蓋上有(you)一(yi)個視(shi)察窗，可(ke)以視(shi)察熔室內的(de)熔煉情況。它有(you)四組耐熱石英玻(bo)璃(li)。用來保(bao)護視(shi)察窗上的(de)視(shi)察玻(bo)璃(li)，不受到金屬蒸(zheng)氣的(de)污染。只有(you)在(zai)觀察的(de)瞬間內才能暫(zan)時移開擋熱板(ban)。擋熱板(ban)由一(yi)個手柄操作，玻(bo)璃(li)損壞時，可(ke)以很(hen)方便(bian)的(de)調換。

4.2.11 冷卻系統：

它是用來提供爐體、電源(yuan)、感應器(qi)和水冷結晶器(qi)的(de)用水的(de)。進水管上有電接點壓力(li)表用于監示(shi)水的(de)壓力(li)。

4.2.12 溫度測量(liang)：

因為溫(wen)(wen)度(du)(du)對連鑄工藝有著直接(jie)的(de)影響，所以在溫(wen)(wen)度(du)(du)測(ce)量上(shang)要(yao)求比較嚴格。本設備主要(yao)的(de)測(ce)溫(wen)(wen)處為金(jin)(jin)屬溶(rong)液溫(wen)(wen)度(du)(du)、金(jin)(jin)屬出口(kou)處溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)通過(guo)水(shui)冷結晶器處金(jin)(jin)屬溫(wen)(wen)度(du)(du)。一般采用(yong)接(jie)觸式(shi)（熱電(dian)偶測(ce)溫(wen)(wen)）測(ce)溫(wen)(wen)，也可(ke)以使用(yong)光學(xue)測(ce)溫(wen)(wen)或紅外輻射溫(wen)(wen)度(du)(du)計通過(guo)視察窗測(ce)量溫(wen)(wen)度(du)(du)（用(yong)戶自(zi)備）。測(ce)溫(wen)(wen)方式(shi)由用(yong)戶指定。設備提供(gong)測(ce)溫(wen)(wen)裝置和(he)顯示儀表(biao)。

4.2.13 控制部分：

控制部分由熔煉電源、真空機組和牽引機構幾部分控制組成。由PLC可編程序控制器控制，標準配置為模(mo)擬屏操作（可選配觸摸屏操作）；熔化(hua)功(gong)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(zhen)空(kong)下連鑄爐成套設備大件分為如下四部(bu)分

5.1 爐體附(fu)件及真空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控(kong)硅(gui)電源系(xi)統。

5.4 水冷系統