真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真(zhen)(zhen)空下(xia)(xia)(xia)連(lian)鑄(zhu)(zhu)爐是在真(zhen)(zhen)空條(tiao)件下(xia)(xia)(xia)利(li)用中頻感應加(jia)熱(re)原理進行(xing)熔化金屬、并(bing)用一(yi)套引錠機構拉鑄(zhu)(zhu)金屬的(de)(de)(de)現代化設(she)備。它(ta)能嚴格控制溫度和(he)合(he)(he)金成份，具有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)電磁攪拌和(he)強(qiang)大的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空脫(tuo)氣能力(li)，可用于高級精密合(he)(he)金、高純(chun)度金屬在真(zhen)(zhen)空條(tiao)件下(xia)(xia)(xia)或充(chong)惰性(xing)氣體(ti)情況下(xia)(xia)(xia)進行(xing)熔煉和(he)拉鑄(zhu)(zhu)。

如果選用(yong)石墨(mo)坩堝(guo)或者用(yong)石墨(mo)摻耐火粘土(tu)的坩堝(guo)，便(bian)可以通過間接的加(jia)熱方法熔化低電阻的金屬及其(qi)合(he)金，例如：金、銀、銅、鋁、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備總功率： 115 kW

2.2 電(dian)源電(dian)壓： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額定(ding)容量： 50 kg（以(yi)鋼計）

2.5 中(zhong)頻額定功率： 100 kW

2.6 中頻額定(ding)電壓(ya)： 375 / 250 V

2.7 中頻(pin)額定(ding)頻(pin)率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫度(du)： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極限(xian)真空度： 0.66Pa

2.11 工作真(zhen)空度： 6.6Pa

2.12 壓(ya)升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速： 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 公斤真空(kong)下連鑄爐(lu)是利用中(zhong)頻(pin)(pin)電(dian)磁感應石(shi)(shi)墨間接加熱(re)原理進行(xing)加熱(re)的真空(kong)熔(rong)煉設(she)(she)備，爐(lu)體(ti)內部(bu)設(she)(she)有(you)一(yi)只(zhi)螺(luo)旋(xuan)型管(guan)式線(xian)圈(quan)，當線(xian)圈(quan)通以中(zhong)頻(pin)(pin)電(dian)流時(shi)，則產(chan)生交變磁場，石(shi)(shi)墨在磁場作用下，感應出電(dian)勢(shi)，產(chan)生環形電(dian)流，這種(zhong)電(dian)流在本身的磁場作用下集中(zhong)在石(shi)(shi)墨的外(wai)層(ceng)（即所謂的趨膚效應），使外(wai)層(ceng)石(shi)(shi)墨具有(you)很高(gao)的電(dian)流密度(du)，從而(er)產(chan)生集中(zhong)而(er)強大的熱(re)效應,石(shi)(shi)墨坩堝達到一(yi)定(ding)溫度(du)金屬爐(lu)料自然會被間接加熱(re)并熔(rong)化。

熔化后的金(jin)屬溶液由(you)(you)坩堝(guo)下部(bu)的導流(liu)管(guan)流(liu)出(chu)，在流(liu)出(chu)的過程中通(tong)過水冷(leng)結晶(jing)器逐(zhu)漸的固化；由(you)(you)于(yu)結晶(jing)器的吸熱(re)作用，使(shi)金(jin)屬液柱急劇(ju)冷(leng)卻(que)從而使(shi)金(jin)屬晶(jing)粒按一定(ding)的形(xing)狀(zhuang)排列，由(you)(you)引出(chu)機構(gou)引出(chu)，從而連續得到特制形(xing)狀(zhuang)的棒料(liao)或板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優(you)點(dian)：50 公斤(jin)真空(kong)下連鑄爐具有下列優(you)點(dian)

4.1.1 采用(yong)立(li)式爐體(ti)，裝料方便，爐蓋是(shi)三(san)圓(yuan)弧(hu)形的(de)，容易清掃；爐蓋和(he)(he)爐體(ti)是(shi)用(yong)提升(sheng)機構連接，開啟方便，由(you)于設計有止口，密封圈不易遭受(shou)破損和(he)(he)受(shou)熱的(de)影響(xiang)；爐體(ti)、爐蓋為水(shui)冷結構。

4.1.2 設有放氣(qi)閥（進氣(qi)閥），可以通入惰性氣(qi)體或(huo)化學氣(qi)體，對熔(rong)化的金屬進行(xing)保(bao)護(hu)，以免(mian)氧化。

4.1.3 具有一定(ding)自(zi)攪拌性能，使(shi)(shi)熔化合(he)(he)金均(jun)勻而不產生偏析，而且還(huan)能加快脫氣速(su)度，使(shi)(shi)熔煉的合(he)(he)金均(jun)勻，氣體含量少(shao)。

4.1.4 效率高、升溫(wen)快，在(zai)用石墨坩堝條(tiao)件下，全部熔(rong)化鋼的(de)時間約 30—50 分鐘(zhong)（由工藝條(tiao)件決定(ding)）。

4.1.5 準(zhun)確性高(gao)(gao)：控制熔(rong)化的時間、溫度、成分很準(zhun)確，使(shi)其工作具有高(gao)(gao)度的準(zhun)確性和可操(cao)作性。

4.1.6 適用范(fan)圍廣：對鐵基、鎳基及(ji)其有色金屬都(dou)能(neng)達到冶(ye)煉的要求。

4.1.7 使用方便：勞動條件(jian)好、備有成套的電源，爐體及附件(jian)等，可以隨(sui)時進行熔煉。熔化有毒性的金(jin)屬時，可以通過真空機組，把毒氣排除到室外，進行無公害處理(li)。

4.1.8 真空機組(zu)抽(chou)氣(qi)時(shi)間短(duan)：從大(da)氣(qi)到 6.6×10 -1帕范(fan)圍內(nei)，具有(you)較大(da)的抽(chou)氣(qi)能力并能保持一個穩定的極限真空。

4.1.9 安全可靠：如中頻電(dian)(dian)源過載，感應線圈、中頻電(dian)(dian)纜、電(dian)(dian)容器、可控硅電(dian)(dian)源等(deng)斷水(shui)，都有保護裝置。

綜合上述情況 50 公斤真空下(xia)連鑄爐(lu)，無論在使用(yong)上，生產效(xiao)率上已及技術上都(dou)能滿(man)足一般常規的真空熔煉要求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即熔室）：

50 公斤真(zhen)空下連鑄爐(lu)的(de)(de)熔室是一只雙(shuang)(shuang)層(ceng)壁(bi)的(de)(de)立式容器(qi)，內(nei)(nei)(nei)徑(jing)為(wei) 80 厘(li)米，圓柱體的(de)(de)高度為(wei)85厘(li)米，真(zhen)空熔室的(de)(de)實際有(you)效高度為(wei) 110 厘(li)米。爐(lu)蓋也是雙(shuang)(shuang)層(ceng)壁(bi)的(de)(de)，雙(shuang)(shuang)層(ceng)壁(bi)之間(jian)通入冷(leng)卻水。真(zhen)空熔室的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)壁(bi)，都經(jing)過仔(zi)細的(de)(de)拋光，表面(mian)光滑，沒有(you)尖(jian)角和突棱(leng)的(de)(de)存(cun)在，因(yin)此只要用簡(jian)單(dan)的(de)(de)機械清潔(jie)方(fang)法，即(ji)可以除去在熔室內(nei)(nei)(nei)因(yin)熔煉(lian)過程中氣化而產(chan)生的(de)(de)金屬揮發(fa)物和臟物。這樣既(ji)有(you)利于縮短抽氣時間(jian)，又可獲(huo)得一個(ge)良好的(de)(de)真(zhen)空極限。

4.2.2 操作臺：

真空熔室安裝在一(yi)個堅固的槽鋼(gang)操作(zuo)臺(tai)上。它是工(gong)作(zuo)人員工(gong)作(zuo)和操作(zuo)設備(bei)的場所。

4.2.3 加料：

為了在(zai)真空熔(rong)煉過程中添加各種元素或(huo)二(er)次加料，因(yin)此在(zai)爐蓋上裝有特制(zhi)的加料裝置，加料裝置與熔(rong)煉室之間有一(yi)個隔離閥；它可在(zai)工藝允許的情況下連(lian)續(xu)對爐內加料。操(cao)作(zuo)方式有二(er)種：手動(dong)方式和(he)自動(dong)方式（由用戶選擇）。

4.2.4 感應(ying)線圈：

感應線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)是一種矩(ju)形(xing)紫銅管制成的(de)(de)，匝(za)(za)與(yu)匝(za)(za)間(jian)有 4—5 毫米的(de)(de)間(jian)隙，通過他們外(wai)圍的(de)(de)絕(jue)緣板來(lai)(lai)(lai)固定位置，感應線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)和(he)進(jin)出電(dian)(dian)(dian)極間(jian)的(de)(de)連接是用(yong)螺母來(lai)(lai)(lai)連接的(de)(de)，拆卸方便，既能(neng)保證良好的(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)，又能(neng)保證可(ke)靠的(de)(de)真(zhen)空密封。線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)內(nei)放有一個(ge)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)之間(jian)要(yao)有 1—2 毫米厚的(de)(de)玻(bo)璃絲布(bu)以免線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)碰著(zhu)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)造成短路，另外(wai)也防止(zhi)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)直接受坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)熱輻射，在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)底部焊有四(si)塊支承板，是用(yong)來(lai)(lai)(lai)支托坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)。如果(guo)使用(yong)的(de)(de)是導(dao)電(dian)(dian)(dian)性(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，如石墨(mo)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)不應直接與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)接觸，在(zai)接觸處應墊上耐高溫的(de)(de)絕(jue)緣墊。最 大線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)電(dian)(dian)(dian)壓是 250 伏(fu)左右(you)，在(zai)特(te)殊情(qing)況(kuang)下，還(huan)要(yao)低些。以免引起(qi)真(zhen)空放電(dian)(dian)(dian)，尤其在(zai)熔(rong)融金屬有快速的(de)(de)氣化傾(qing)向時，更容易發生放電(dian)(dian)(dian)現象。為防止(zhi)放電(dian)(dian)(dian)可(ke)在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)上涂高溫絕(jue)緣漆和(he)塑(su)性(xing)氧化鋁(lv)。

4.2.5 水(shui)冷(leng)電極：

水(shui)冷(leng)電(dian)極具有導(dao)電(dian)通水(shui)的雙(shuang)重任(ren)務(wu)，在爐(lu)子的外面，電(dian)流是從中頻電(dian)源設備沿著水(shui)冷(leng)銅排傳導(dao)來(lai)的。銅排接到水(shui)冷(leng)銅電(dian)極上，銅電(dian)極通入真空(kong)熔室，把電(dian)流和冷(leng)卻水(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩堝(guo)用(yong)在真空中去(qu)熔(rong)融金屬時,用(yong)戶可以根據金屬的性質自己選(xuan)擇制造坩堝(guo)的材料和工藝，但坩堝(guo)的尺寸應(ying)符合設(she)計圖紙的要求(qiu)。

4.2.7 連鑄(zhu)機(ji)構：

連鑄(zhu)機構應客戶(hu)要(yao)求(qiu)制定。由(you)結晶器，牽引(yin)小車(che)，道軌等組成，牽引(yin)對輪(lun)由(you)一臺力矩電機驅(qu)動(dong)，能夠滿足(zu)恒力矩寬調速的使用要(yao)求(qiu)。牽引(yin)小車(che)道軌在爐體底下(xia)與操作臺相連，拆卸方(fang)便。

4.2.8 真空(kong)機(ji)組：

為(wei)了能在整個熔煉過(guo)程中(zhong)，有(you)(you)良好的工作(zuo)真空度及真空抽(chou)速，故本設備(bei)選用 ZJ—300羅茨泵一(yi)臺和 2X—70 機械泵一(yi)臺。閥門為(wei)氣(qi)動電磁控制，操作(zuo)方便可靠(kao)。有(you)(you)充、放氣(qi)閥，氣(qi)源(yuan)用戶自備(bei)。

4.2.9 真空測(ce)量(liang)：

建議(yi)使(shi)用 ZDO--I 熱(re)偶真(zhen)空計，表頭刻度熱(re)偶是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐(lu)(lu)附帶熱(re)偶真(zhen)空規 1 個。爐(lu)(lu)蓋(gai)上裝有(you) 0.1MPa—133Pa 的負壓壓力表，以觀察爐(lu)(lu)內真(zhen)空或保護氣體(ti)的壓力。

4.2.10 視察裝(zhuang)置：

在(zai)爐蓋(gai)上有一(yi)個視(shi)察(cha)窗(chuang)，可以(yi)視(shi)察(cha)熔室內(nei)的(de)熔煉情況。它有四組(zu)耐熱石英玻(bo)璃(li)。用來(lai)保護視(shi)察(cha)窗(chuang)上的(de)視(shi)察(cha)玻(bo)璃(li)，不受到金屬蒸氣的(de)污染。只有在(zai)觀察(cha)的(de)瞬間內(nei)才能暫時移開(kai)擋(dang)熱板。擋(dang)熱板由(you)一(yi)個手柄操作(zuo)，玻(bo)璃(li)損(sun)壞時，可以(yi)很方便的(de)調換。

4.2.11 冷卻系統：

它是用來(lai)提供(gong)爐體(ti)、電(dian)(dian)源、感應器和水冷結(jie)晶器的用水的。進水管上有電(dian)(dian)接點壓(ya)力(li)表用于監示水的壓(ya)力(li)。

4.2.12 溫度測量(liang)：

因(yin)為溫(wen)(wen)(wen)度對連鑄工藝有著直接的(de)(de)影響，所以在溫(wen)(wen)(wen)度測(ce)量上要求比較嚴(yan)格。本設(she)備(bei)(bei)主要的(de)(de)測(ce)溫(wen)(wen)(wen)處(chu)為金屬溶(rong)液溫(wen)(wen)(wen)度、金屬出口(kou)處(chu)溫(wen)(wen)(wen)度和通(tong)過(guo)(guo)水(shui)冷結晶器處(chu)金屬溫(wen)(wen)(wen)度。一般采用(yong)(yong)接觸式(shi)（熱電偶測(ce)溫(wen)(wen)(wen)）測(ce)溫(wen)(wen)(wen)，也可以使用(yong)(yong)光學測(ce)溫(wen)(wen)(wen)或紅外輻射(she)溫(wen)(wen)(wen)度計通(tong)過(guo)(guo)視(shi)察窗測(ce)量溫(wen)(wen)(wen)度（用(yong)(yong)戶自(zi)備(bei)(bei)）。測(ce)溫(wen)(wen)(wen)方(fang)式(shi)由(you)用(yong)(yong)戶指(zhi)定。設(she)備(bei)(bei)提(ti)供測(ce)溫(wen)(wen)(wen)裝(zhuang)置(zhi)和顯(xian)示(shi)儀表。

4.2.13 控(kong)制部分：

控制部(bu)分由熔煉(lian)電源、真空機組和牽引(yin)機構幾部(bu)分控制組成。由PLC可編(bian)程序控制器控制，標準配置為(wei)模擬屏操作（可選配觸(chu)摸(mo)屏操作）；熔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 公斤真空下連(lian)鑄爐成(cheng)套設備大件分為(wei)如下四(si)部分

5.1 爐體(ti)附件及真空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可(ke)控硅電源系統。

5.4 水冷系統