真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真(zhen)空下連(lian)鑄(zhu)爐是在(zai)(zai)真(zhen)空條件下利用(yong)(yong)中頻感應加熱(re)原理進行熔(rong)化(hua)金屬(shu)、并用(yong)(yong)一(yi)套引(yin)錠(ding)機(ji)構拉鑄(zhu)金屬(shu)的現代化(hua)設備。它能嚴格控制(zhi)溫度和合金成(cheng)份，具有(you)一(yi)定的電磁(ci)攪拌和強大的真(zhen)空脫氣能力，可用(yong)(yong)于高級精密合金、高純度金屬(shu)在(zai)(zai)真(zhen)空條件下或充惰性氣體情況下進行熔(rong)煉和拉鑄(zhu)。

如果選用(yong)石(shi)(shi)墨坩(gan)(gan)堝或(huo)者用(yong)石(shi)(shi)墨摻(chan)耐火粘土的(de)坩(gan)(gan)堝，便可(ke)以(yi)通過間(jian)接的(de)加熱方法熔化(hua)低電阻的(de)金(jin)屬(shu)及(ji)其合金(jin)，例如：金(jin)、銀、銅、鋁(lv)、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備(bei)總功率： 115 kW

2.2 電源(yuan)電壓： 380 V

2.3 電源(yuan)頻率： 50 Hz

2.4 額定容量： 50 kg（以鋼計(ji)）

2.5 中頻額定功率： 100 kW

2.6 中(zhong)頻額定電壓： 375 / 250 V

2.7 中頻額(e)定(ding)頻率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫(wen)度： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極(ji)限(xian)真空度： 0.66Pa

2.11 工作真空度(du)： 6.6Pa

2.12 壓(ya)升(sheng)率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室(shi)有效(xiao)抽速： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗水量： 6 m3/h

2.16 總重(zhong)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)是利用中頻電磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)間接(jie)加熱原理進行(xing)加熱的(de)(de)真空(kong)熔煉設備，爐(lu)體內部設有一只螺旋型管式線圈(quan)，當線圈(quan)通(tong)以中頻電流時，則(ze)產(chan)生交變磁(ci)(ci)場(chang)，石(shi)墨(mo)(mo)(mo)在磁(ci)(ci)場(chang)作(zuo)用下，感(gan)應(ying)(ying)出電勢(shi)，產(chan)生環(huan)形電流，這種電流在本身(shen)的(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)作(zuo)用下集中在石(shi)墨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)外層（即(ji)所謂的(de)(de)趨膚效應(ying)(ying)），使外層石(shi)墨(mo)(mo)(mo)具有很高的(de)(de)電流密度(du)(du)，從而(er)產(chan)生集中而(er)強大(da)的(de)(de)熱效應(ying)(ying),石(shi)墨(mo)(mo)(mo)坩堝達到一定溫度(du)(du)金(jin)屬爐(lu)料自然(ran)會(hui)被間接(jie)加熱并(bing)熔化(hua)。

熔化(hua)后的金屬(shu)溶液由坩堝下部(bu)的導流(liu)管流(liu)出，在流(liu)出的過程中通過水冷結晶(jing)器逐漸的固化(hua)；由于結晶(jing)器的吸熱作用(yong)，使(shi)金屬(shu)液柱急劇冷卻從(cong)而(er)使(shi)金屬(shu)晶(jing)粒按一定的形(xing)(xing)狀(zhuang)排列，由引出機構引出，從(cong)而(er)連(lian)續得(de)到特制形(xing)(xing)狀(zhuang)的棒料(liao)(liao)或板(ban)料(liao)(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優點：50 公(gong)斤(jin)真空下(xia)連鑄(zhu)爐具有下(xia)列優點

4.1.1 采用立式爐體，裝料方(fang)(fang)便，爐蓋(gai)(gai)是(shi)(shi)三圓(yuan)弧(hu)形的，容易清掃(sao)；爐蓋(gai)(gai)和爐體是(shi)(shi)用提升機構(gou)連接，開啟(qi)方(fang)(fang)便，由于設計(ji)有(you)止口，密封(feng)圈(quan)不易遭受破損和受熱的影(ying)響；爐體、爐蓋(gai)(gai)為水冷結構(gou)。

4.1.2 設有(you)放氣閥(fa)（進氣閥(fa)），可以通入惰性氣體或化(hua)學(xue)氣體，對熔化(hua)的金屬進行(xing)保護，以免氧化(hua)。

4.1.3 具有一(yi)定(ding)自攪(jiao)拌性(xing)能(neng)，使熔(rong)化合金均勻(yun)而不產(chan)生(sheng)偏析，而且還(huan)能(neng)加快脫氣(qi)速度，使熔(rong)煉的合金均勻(yun)，氣(qi)體含量少。

4.1.4 效率高、升溫快(kuai)，在(zai)用石墨(mo)坩堝(guo)條件下(xia)，全(quan)部熔化鋼(gang)的時間約 30—50 分(fen)鐘（由工藝條件決(jue)定）。

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

4.1.6 適用范(fan)圍(wei)廣：對鐵基、鎳基及其有(you)色金屬都能達到冶煉的要求。

4.1.7 使用方便：勞動條件好、備有(you)成(cheng)套(tao)的電源，爐(lu)體及附件等，可(ke)(ke)以隨時(shi)進(jin)行熔煉。熔化有(you)毒性(xing)的金(jin)屬時(shi)，可(ke)(ke)以通過真空機組(zu)，把毒氣排除到室外(wai)，進(jin)行無公害處理。

4.1.8 真空(kong)機組(zu)抽氣時間短：從大氣到(dao) 6.6×10 -1帕(pa)范圍內(nei)，具有較大的(de)抽氣能力并能保持一個(ge)穩定(ding)的(de)極限真空(kong)。

4.1.9 安(an)全可(ke)靠：如中(zhong)頻電(dian)(dian)源(yuan)過載(zai)，感應線圈(quan)、中(zhong)頻電(dian)(dian)纜、電(dian)(dian)容器(qi)、可(ke)控硅(gui)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)斷(duan)水，都有保護裝(zhuang)置(zhi)。

綜合(he)上(shang)(shang)述情況 50 公(gong)斤(jin)真(zhen)(zhen)空下連鑄(zhu)爐(lu)，無(wu)論(lun)在(zai)使用上(shang)(shang)，生產效(xiao)率上(shang)(shang)已及技術上(shang)(shang)都能滿足一般常規的真(zhen)(zhen)空熔(rong)煉要求(qiu)。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即熔室(shi)）：

50 公斤真空(kong)(kong)下連(lian)鑄(zhu)爐的(de)熔室是一只(zhi)雙(shuang)層(ceng)(ceng)壁的(de)立式容器，內(nei)徑(jing)為(wei)(wei) 80 厘(li)米，圓柱體的(de)高度(du)為(wei)(wei)85厘(li)米，真空(kong)(kong)熔室的(de)實(shi)際有效高度(du)為(wei)(wei) 110 厘(li)米。爐蓋也是雙(shuang)層(ceng)(ceng)壁的(de)，雙(shuang)層(ceng)(ceng)壁之間通入冷卻水。真空(kong)(kong)熔室的(de)內(nei)壁，都經過仔細(xi)的(de)拋光，表面光滑，沒有尖角和(he)突棱的(de)存在，因此只(zhi)要用簡單的(de)機械(xie)清潔方法，即可以除(chu)去(qu)在熔室內(nei)因熔煉過程(cheng)中(zhong)氣化(hua)而(er)產生的(de)金屬揮發物(wu)和(he)臟物(wu)。這樣既有利于縮短抽氣時間，又(you)可獲得一個(ge)良好的(de)真空(kong)(kong)極限。

4.2.2 操作臺：

真空熔(rong)室安裝在一個堅固的槽鋼操(cao)作臺上。它是工作人員工作和操(cao)作設(she)備的場所。

4.2.3 加料：

為了在真空熔煉過程中添加各種(zhong)元素(su)或(huo)二次加料，因此在爐(lu)蓋上裝(zhuang)有特制的加料裝(zhuang)置，加料裝(zhuang)置與熔煉室之間(jian)有一個隔(ge)離閥(fa)；它可在工(gong)藝允許的情況下(xia)連(lian)續對爐(lu)內(nei)加料。操作方(fang)式(shi)有二種(zhong)：手動方(fang)式(shi)和(he)自動方(fang)式(shi)（由用戶選擇）。

4.2.4 感應線圈：

感應線(xian)(xian)(xian)圈是(shi)一種(zhong)矩形紫銅管(guan)制成的(de)(de)，匝與(yu)匝間(jian)有(you) 4—5 毫米(mi)(mi)的(de)(de)間(jian)隙，通過他們外(wai)圍的(de)(de)絕(jue)緣板來(lai)固定位(wei)置，感應線(xian)(xian)(xian)圈和進出電極間(jian)的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)是(shi)用螺母來(lai)連(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)，拆卸方便(bian)，既能保(bao)證良好的(de)(de)導(dao)(dao)電，又能保(bao)證可(ke)靠的(de)(de)真(zhen)空密封。線(xian)(xian)(xian)圈內放(fang)(fang)有(you)一個坩(gan)(gan)堝，線(xian)(xian)(xian)圈與(yu)坩(gan)(gan)堝之(zhi)間(jian)要(yao)有(you) 1—2 毫米(mi)(mi)厚的(de)(de)玻璃(li)絲布以免線(xian)(xian)(xian)圈碰著(zhu)導(dao)(dao)電性(xing)坩(gan)(gan)堝造成短路，另(ling)外(wai)也防止線(xian)(xian)(xian)圈直接(jie)(jie)受坩(gan)(gan)堝的(de)(de)熱輻(fu)射，在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)底部焊有(you)四塊(kuai)支承板，是(shi)用來(lai)支托坩(gan)(gan)堝的(de)(de)。如果使(shi)用的(de)(de)是(shi)導(dao)(dao)電性(xing)坩(gan)(gan)堝，如石(shi)墨(mo)坩(gan)(gan)堝，線(xian)(xian)(xian)圈不應直接(jie)(jie)與(yu)坩(gan)(gan)堝接(jie)(jie)觸，在(zai)(zai)接(jie)(jie)觸處應墊上(shang)(shang)耐高(gao)溫(wen)的(de)(de)絕(jue)緣墊。最 大線(xian)(xian)(xian)圈電壓是(shi) 250 伏左右(you)，在(zai)(zai)特殊情況(kuang)下，還(huan)要(yao)低些。以免引起真(zhen)空放(fang)(fang)電，尤其在(zai)(zai)熔(rong)融金屬有(you)快速的(de)(de)氣化傾向時，更容易發生放(fang)(fang)電現象。為防止放(fang)(fang)電可(ke)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)圈上(shang)(shang)涂(tu)高(gao)溫(wen)絕(jue)緣漆和塑性(xing)氧化鋁。

4.2.5 水(shui)冷電極：

水(shui)(shui)冷(leng)電(dian)(dian)極(ji)具(ju)有導電(dian)(dian)通水(shui)(shui)的(de)雙重任務，在爐(lu)子的(de)外面(mian)，電(dian)(dian)流是(shi)從(cong)中頻電(dian)(dian)源設備沿著水(shui)(shui)冷(leng)銅(tong)排(pai)傳導來的(de)。銅(tong)排(pai)接(jie)到(dao)水(shui)(shui)冷(leng)銅(tong)電(dian)(dian)極(ji)上，銅(tong)電(dian)(dian)極(ji)通入真空熔室，把電(dian)(dian)流和(he)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩堝(guo)用在真空(kong)中去熔融金(jin)屬(shu)時,用戶(hu)可以根據金(jin)屬(shu)的(de)性質自己選擇制(zhi)造坩堝(guo)的(de)材(cai)料和工藝，但坩堝(guo)的(de)尺寸應符合設計圖紙的(de)要求(qiu)。

4.2.7 連鑄機構：

連鑄(zhu)機構(gou)應(ying)客(ke)戶要求制定。由(you)結(jie)晶器，牽(qian)引(yin)小車(che)，道(dao)軌等(deng)組成，牽(qian)引(yin)對輪由(you)一臺(tai)力(li)矩(ju)電(dian)機驅動，能夠滿足恒力(li)矩(ju)寬調速的使用要求。牽(qian)引(yin)小車(che)道(dao)軌在爐體底(di)下與操作(zuo)臺(tai)相連，拆卸(xie)方(fang)便。

4.2.8 真空機組：

為了能在(zai)整個熔煉過程中，有良好的(de)工作真(zhen)空(kong)度及真(zhen)空(kong)抽速，故本設(she)備選用(yong) ZJ—300羅茨(ci)泵一臺(tai)和 2X—70 機械(xie)泵一臺(tai)。閥(fa)門為氣動電磁控制，操作方便可靠。有充、放氣閥(fa)，氣源用(yong)戶自備。

4.2.9 真空測(ce)量：

建議使(shi)用 ZDO--I 熱(re)偶真(zhen)空計，表頭刻度熱(re)偶是由(you) 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電(dian)爐(lu)附帶熱(re)偶真(zhen)空規 1 個。爐(lu)蓋(gai)上(shang)裝有 0.1MPa—133Pa 的負壓(ya)壓(ya)力(li)表，以觀察爐(lu)內真(zhen)空或保護氣體(ti)的壓(ya)力(li)。

4.2.10 視察裝置(zhi)：

在爐(lu)蓋(gai)上有(you)一個(ge)視察(cha)(cha)窗，可以(yi)(yi)視察(cha)(cha)熔室(shi)內的熔煉情況。它有(you)四(si)組耐熱石英玻璃(li)。用來保護視察(cha)(cha)窗上的視察(cha)(cha)玻璃(li)，不受到(dao)金(jin)屬蒸氣的污(wu)染。只有(you)在觀察(cha)(cha)的瞬間內才能(neng)暫時移(yi)開擋(dang)熱板。擋(dang)熱板由一個(ge)手(shou)柄(bing)操作，玻璃(li)損壞時，可以(yi)(yi)很(hen)方(fang)便的調(diao)換(huan)。

4.2.11 冷卻系統(tong)：

它是用(yong)來提供爐體、電源、感(gan)應器和(he)水(shui)冷(leng)結晶(jing)器的(de)用(yong)水(shui)的(de)。進水(shui)管(guan)上有(you)電接點(dian)壓力表用(yong)于監示水(shui)的(de)壓力。

4.2.12 溫度測(ce)量：

因為溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)對連鑄工藝有著直(zhi)接(jie)的(de)影響，所以(yi)在溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)測量(liang)上(shang)要求(qiu)比較嚴格。本設(she)備主要的(de)測溫(wen)(wen)(wen)處(chu)為金屬溶液溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)、金屬出(chu)口處(chu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)通過(guo)水(shui)冷結晶器(qi)處(chu)金屬溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)。一般采用接(jie)觸式(shi)（熱電偶測溫(wen)(wen)(wen)）測溫(wen)(wen)(wen)，也可(ke)以(yi)使用光學測溫(wen)(wen)(wen)或紅外輻射(she)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)計通過(guo)視(shi)察(cha)窗(chuang)測量(liang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)（用戶(hu)自(zi)備）。測溫(wen)(wen)(wen)方(fang)式(shi)由用戶(hu)指定。設(she)備提(ti)供測溫(wen)(wen)(wen)裝置(zhi)和(he)顯示儀表。

4.2.13 控制(zhi)部分：

控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)部分由(you)熔煉電源(yuan)、真空機組和牽引(yin)機構幾(ji)部分控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)組成(cheng)。由(you)PLC可編程(cheng)序(xu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，標(biao)準配置為(wei)模(mo)擬屏操作（可選(xuan)配觸(chu)摸屏操作）；熔化功率(lv)大(da)小可調控(kong)(kong)并顯示；帶遠(yuan)程(cheng)通訊端口（用戶(hu)選(xuan)配）。

5. 設備組成

50 公斤真空下連(lian)鑄(zhu)爐成套設(she)備大件(jian)分(fen)為如下四(si)部分(fen)

5.1 爐體(ti)附件(jian)及真空系(xi)統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控(kong)硅電源系統(tong)。

5.4 水冷系統