真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤(jin)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)下(xia)連鑄(zhu)爐是在(zai)(zai)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)利用(yong)中頻感應(ying)加熱原理進行熔化金(jin)屬、并用(yong)一套引錠機構拉鑄(zhu)金(jin)屬的(de)現代(dai)化設(she)備。它(ta)能(neng)嚴格控制溫度和(he)(he)合金(jin)成(cheng)份，具有一定的(de)電(dian)磁攪拌和(he)(he)強大的(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)脫氣(qi)(qi)能(neng)力，可用(yong)于高(gao)級(ji)精(jing)密合金(jin)、高(gao)純(chun)度金(jin)屬在(zai)(zai)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)或(huo)充惰性氣(qi)(qi)體情況下(xia)進行熔煉和(he)(he)拉鑄(zhu)。

如(ru)果選用石墨坩堝或者(zhe)用石墨摻耐火粘土的坩堝，便可以通過間(jian)接的加熱方(fang)法熔(rong)化低電阻的金(jin)(jin)屬及其合金(jin)(jin)，例如(ru)：金(jin)(jin)、銀、銅、鋁、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備總(zong)功率(lv)： 115 kW

2.2 電源電壓： 380 V

2.3 電源(yuan)頻(pin)率： 50 Hz

2.4 額(e)定容量(liang)： 50 kg（以鋼計）

2.5 中頻額定功率： 100 kW

2.6 中(zhong)頻額(e)定(ding)電壓： 375 / 250 V

2.7 中頻額定頻率(lv)： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫度： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極(ji)限真空度： 0.66Pa

2.11 工作真空(kong)度： 6.6Pa

2.12 壓升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔(rong)室有效抽速： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗水量(liang)： 6 m3/h

2.16 總重量： 3.5 t (計(ji)算值)

3 熔煉工作原理

50 公斤真空下(xia)(xia)連(lian)鑄(zhu)爐(lu)是利用(yong)中頻(pin)電(dian)磁感(gan)應(ying)石(shi)墨(mo)間接加(jia)(jia)熱原理進行加(jia)(jia)熱的(de)真空熔(rong)煉設備，爐(lu)體(ti)內(nei)部設有一只螺(luo)旋(xuan)型管式線圈(quan)，當線圈(quan)通以中頻(pin)電(dian)流(liu)時，則產(chan)生交變磁場(chang)(chang)，石(shi)墨(mo)在磁場(chang)(chang)作用(yong)下(xia)(xia)，感(gan)應(ying)出電(dian)勢，產(chan)生環形電(dian)流(liu)，這種(zhong)電(dian)流(liu)在本身的(de)磁場(chang)(chang)作用(yong)下(xia)(xia)集中在石(shi)墨(mo)的(de)外層（即所謂的(de)趨膚(fu)效應(ying)），使外層石(shi)墨(mo)具有很高的(de)電(dian)流(liu)密度，從而產(chan)生集中而強(qiang)大的(de)熱效應(ying),石(shi)墨(mo)坩堝達(da)到(dao)一定溫(wen)度金屬爐(lu)料自然會被間接加(jia)(jia)熱并熔(rong)化。

熔(rong)化后的(de)金屬溶(rong)液由坩堝(guo)下部的(de)導(dao)流(liu)管流(liu)出(chu)，在流(liu)出(chu)的(de)過程中通(tong)過水冷結(jie)晶器(qi)逐(zhu)漸的(de)固化；由于(yu)結(jie)晶器(qi)的(de)吸熱(re)作(zuo)用，使金屬液柱(zhu)急劇冷卻從而使金屬晶粒(li)按一定的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)排列，由引(yin)出(chu)機構引(yin)出(chu)，從而連續得(de)到特制形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)棒料(liao)或板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優(you)點：50 公斤真(zhen)空下連鑄爐具(ju)有下列優(you)點

4.1.1 采用立式爐(lu)(lu)體，裝料(liao)方(fang)便(bian)，爐(lu)(lu)蓋是三圓弧形的(de)，容易清掃；爐(lu)(lu)蓋和爐(lu)(lu)體是用提升機構(gou)連接，開啟方(fang)便(bian)，由于設(she)計有(you)止口(kou)，密(mi)封(feng)圈(quan)不易遭受(shou)破損和受(shou)熱(re)的(de)影響；爐(lu)(lu)體、爐(lu)(lu)蓋為水(shui)冷(leng)結構(gou)。

4.1.2 設有放氣(qi)閥(fa)(fa)（進氣(qi)閥(fa)(fa)），可(ke)以通(tong)入惰性(xing)氣(qi)體(ti)或(huo)化(hua)學氣(qi)體(ti)，對熔化(hua)的金(jin)屬進行保護，以免氧化(hua)。

4.1.3 具(ju)有一定自攪拌性能(neng)，使(shi)熔化(hua)合金均勻而不產生偏析，而且還能(neng)加(jia)快脫氣(qi)速度，使(shi)熔煉(lian)的合金均勻，氣(qi)體含量(liang)少。

4.1.4 效率(lv)高、升(sheng)溫快，在用石墨坩堝(guo)條(tiao)件下(xia)，全部熔化鋼(gang)的時間約 30—50 分鐘（由工藝條(tiao)件決定(ding)）。

4.1.5 準確(que)性高：控制熔化(hua)的時間(jian)、溫度、成(cheng)分很(hen)準確(que)，使其(qi)工(gong)作具(ju)有高度的準確(que)性和(he)可操作性。

4.1.6 適(shi)用范圍廣：對鐵(tie)基、鎳基及其(qi)有色金屬(shu)都能達到冶(ye)煉的要求。

4.1.7 使(shi)用方(fang)便：勞(lao)動(dong)條件好、備有成(cheng)套的電源，爐體及(ji)附件等，可以(yi)隨(sui)時(shi)進(jin)(jin)行熔煉。熔化有毒(du)性的金屬時(shi)，可以(yi)通過(guo)真空機組，把毒(du)氣排除到室外(wai)，進(jin)(jin)行無公害處(chu)理。

4.1.8 真空(kong)機組抽(chou)氣時間短(duan)：從大氣到 6.6×10 -1帕范圍內，具有較大的抽(chou)氣能(neng)力并能(neng)保持一個(ge)穩定的極限(xian)真空(kong)。

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

綜合上(shang)述(shu)情況 50 公斤真空下連鑄(zhu)爐，無論(lun)在使(shi)用上(shang)，生產(chan)效率上(shang)已及技術上(shang)都能滿(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(ji)熔室）：

50 公斤真(zhen)空(kong)下連鑄(zhu)爐(lu)的(de)(de)熔(rong)室是(shi)一(yi)只(zhi)雙(shuang)層壁(bi)的(de)(de)立式容器，內徑為 80 厘米，圓柱體的(de)(de)高度為85厘米，真(zhen)空(kong)熔(rong)室的(de)(de)實際有(you)效高度為 110 厘米。爐(lu)蓋也是(shi)雙(shuang)層壁(bi)的(de)(de)，雙(shuang)層壁(bi)之間通入冷卻水。真(zhen)空(kong)熔(rong)室的(de)(de)內壁(bi)，都(dou)經(jing)過(guo)(guo)仔細的(de)(de)拋光(guang)，表面光(guang)滑(hua)，沒有(you)尖角和突棱的(de)(de)存在，因此只(zhi)要用(yong)簡單的(de)(de)機械清潔方法，即(ji)可以除去在熔(rong)室內因熔(rong)煉過(guo)(guo)程中氣化而(er)產生(sheng)的(de)(de)金(jin)屬揮發物(wu)和臟(zang)物(wu)。這樣(yang)既(ji)有(you)利于縮短抽(chou)氣時(shi)間，又可獲得一(yi)個良好的(de)(de)真(zhen)空(kong)極限。

4.2.2 操作臺：

真空(kong)熔(rong)室安裝在一個堅固的(de)槽(cao)鋼操作(zuo)臺(tai)上。它是工作(zuo)人員工作(zuo)和操作(zuo)設(she)備的(de)場所(suo)。

4.2.3 加料：

為了在真(zhen)空(kong)熔煉過程中添加(jia)各種元素或二(er)次(ci)加(jia)料(liao)，因此在爐蓋(gai)上裝(zhuang)(zhuang)有特制的(de)加(jia)料(liao)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，加(jia)料(liao)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)與熔煉室之間有一個隔離閥；它可在工藝允許的(de)情(qing)況下連續對爐內加(jia)料(liao)。操(cao)作方式有二(er)種：手動方式和自(zi)動方式（由用戶選擇）。

4.2.4 感(gan)應線圈(quan)：

感應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)是一種矩形(xing)紫銅管制成的(de)(de)(de)，匝與(yu)匝間(jian)有(you) 4—5 毫米的(de)(de)(de)間(jian)隙，通過他(ta)們外圍的(de)(de)(de)絕緣板來(lai)固定位置，感應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)和進出電(dian)極間(jian)的(de)(de)(de)連接(jie)是用(yong)螺(luo)母來(lai)連接(jie)的(de)(de)(de)，拆卸方便，既(ji)能保(bao)證(zheng)良好的(de)(de)(de)導(dao)電(dian)，又能保(bao)證(zheng)可靠的(de)(de)(de)真空密封。線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內放(fang)有(you)一個(ge)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)之間(jian)要有(you) 1—2 毫米厚的(de)(de)(de)玻璃絲布以免(mian)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)碰著導(dao)電(dian)性(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)造成短(duan)路，另外也防(fang)止(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)直接(jie)受坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)熱輻射，在(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)底部焊有(you)四(si)塊(kuai)支承(cheng)板，是用(yong)來(lai)支托坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)。如果使用(yong)的(de)(de)(de)是導(dao)電(dian)性(xing)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，如石墨(mo)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)不應(ying)(ying)直接(jie)與(yu)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)接(jie)觸，在(zai)接(jie)觸處應(ying)(ying)墊上耐高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)絕緣墊。最 大線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)電(dian)壓(ya)是 250 伏左右，在(zai)特殊情況下(xia)，還(huan)要低些(xie)。以免(mian)引起真空放(fang)電(dian)，尤其在(zai)熔融金屬(shu)有(you)快速的(de)(de)(de)氣化(hua)傾向時(shi)，更容易發(fa)生放(fang)電(dian)現(xian)象。為防(fang)止(zhi)放(fang)電(dian)可在(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)上涂高(gao)溫(wen)絕緣漆和塑(su)性(xing)氧化(hua)鋁。

4.2.5 水冷電極：

水(shui)(shui)冷電(dian)極具有(you)導電(dian)通(tong)水(shui)(shui)的(de)雙重任務，在爐子的(de)外面，電(dian)流(liu)是從中頻電(dian)源設備沿著水(shui)(shui)冷銅(tong)排(pai)傳導來的(de)。銅(tong)排(pai)接到水(shui)(shui)冷銅(tong)電(dian)極上，銅(tong)電(dian)極通(tong)入真空熔(rong)室(shi)，把(ba)電(dian)流(liu)和冷卻水(shui)(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當(dang)坩(gan)堝用(yong)在(zai)真空中去熔融(rong)金(jin)屬(shu)時,用(yong)戶可以(yi)根據金(jin)屬(shu)的性質自己選擇(ze)制造坩(gan)堝的材料和工藝，但坩(gan)堝的尺(chi)寸應符合設計(ji)圖紙(zhi)的要求。

4.2.7 連鑄機構(gou)：

連鑄機構應客戶要求制(zhi)定。由結晶器，牽引小車，道軌等組成(cheng)，牽引對輪由一臺力矩(ju)電(dian)機驅動(dong)，能夠(gou)滿(man)足(zu)恒(heng)力矩(ju)寬(kuan)調速的使用要求。牽引小車道軌在(zai)爐(lu)體底下與操作臺相連，拆(chai)卸方(fang)便。

4.2.8 真空(kong)機組：

為(wei)了能在整個熔煉過程中，有良好的工作(zuo)真空度及(ji)真空抽速，故本設備(bei)選用 ZJ—300羅茨泵(beng)一臺(tai)和 2X—70 機(ji)械泵(beng)一臺(tai)。閥門為(wei)氣(qi)動(dong)電磁控制，操作(zuo)方(fang)便可靠。有充、放氣(qi)閥，氣(qi)源用戶自備(bei)。

4.2.9 真空測量：

建議使(shi)用(yong) ZDO--I 熱偶真空計，表(biao)頭刻(ke)度(du)熱偶是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐(lu)附(fu)帶熱偶真空規(gui) 1 個。爐(lu)蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的負壓(ya)壓(ya)力表(biao)，以(yi)觀察(cha)爐(lu)內真空或保護氣體的壓(ya)力。

4.2.10 視察裝置：

在爐蓋上有(you)(you)一(yi)(yi)個視察窗(chuang)，可以(yi)視察熔室內的(de)熔煉情況(kuang)。它有(you)(you)四組耐熱石英(ying)玻璃(li)。用來保護(hu)視察窗(chuang)上的(de)視察玻璃(li)，不受到(dao)金屬蒸氣(qi)的(de)污染(ran)。只有(you)(you)在觀(guan)察的(de)瞬間內才能暫時(shi)移(yi)開擋熱板(ban)。擋熱板(ban)由一(yi)(yi)個手柄(bing)操作，玻璃(li)損壞(huai)時(shi)，可以(yi)很(hen)方便(bian)的(de)調換。

4.2.11 冷(leng)卻系統：

它是用(yong)來提供爐體、電源、感應器和(he)水冷(leng)結晶器的用(yong)水的。進水管上有電接點壓(ya)力(li)表(biao)用(yong)于監示(shi)水的壓(ya)力(li)。

4.2.12 溫度測量(liang)：

因為溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)對(dui)連鑄工(gong)藝(yi)有著直接(jie)的(de)影(ying)響，所以在溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)測量(liang)上要求比(bi)較嚴(yan)格。本設備主要的(de)測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)處(chu)為金(jin)屬溶(rong)液溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)、金(jin)屬出(chu)口處(chu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和通過(guo)水冷結晶器處(chu)金(jin)屬溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。一般采用接(jie)觸(chu)式(shi)（熱(re)電(dian)偶(ou)測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)）測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)，也(ye)可以使用光學測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)或紅外輻射溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)計(ji)通過(guo)視察窗(chuang)測量(liang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)（用戶自備）。測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)方(fang)式(shi)由用戶指定。設備提供測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)裝置和顯示(shi)儀表(biao)。

4.2.13 控制部分：

控制(zhi)部分由熔煉電(dian)源、真空機組(zu)和牽(qian)引(yin)機構(gou)幾部分控制(zhi)組(zu)成(cheng)。由PLC可編程序控制(zhi)器(qi)控制(zhi)，標準配置為模擬屏操作（可選配觸摸(mo)屏操作）；熔化功率大(da)小可調控并(bing)顯示；帶遠程通訊端口（用戶選配）。

5. 設備組成

50 公斤(jin)真空(kong)下連鑄爐(lu)成(cheng)套設(she)備大件分(fen)為如(ru)下四部分(fen)

5.1 爐體(ti)附件(jian)及真空(kong)系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控硅電(dian)源系統。

5.4 水冷系統