真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公(gong)斤(jin)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)下(xia)連鑄(zhu)爐是在真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件(jian)下(xia)利用(yong)中頻感應加熱原理進(jin)行(xing)熔化金屬、并(bing)用(yong)一(yi)套引(yin)錠(ding)機構拉鑄(zhu)金屬的現(xian)代化設備。它能嚴(yan)格控(kong)制溫度(du)(du)和(he)(he)合金成份，具有一(yi)定的電磁(ci)攪(jiao)拌和(he)(he)強(qiang)大的真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)脫氣(qi)能力(li)，可用(yong)于高級精密合金、高純度(du)(du)金屬在真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件(jian)下(xia)或充惰(duo)性(xing)氣(qi)體情況下(xia)進(jin)行(xing)熔煉和(he)(he)拉鑄(zhu)。

如果選(xuan)用石墨坩堝或者(zhe)用石墨摻耐火粘土的坩堝，便可(ke)以(yi)通過間接的加熱方法熔化低電阻的金屬及其合金，例如：金、銀、銅、鋁(lv)、青銅等。

2 主要參數

2.1 設備總(zong)功率： 115 kW

2.2 電源電壓(ya)： 380 V

2.3 電源頻率(lv)： 50 Hz

2.4 額定容量： 50 kg（以鋼(gang)計）

2.5 中(zhong)頻額(e)定功率(lv)： 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(e)定溫度： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約(yue) 50 kg / h

2.10 極限真(zhen)空度(du)： 0.66Pa

2.11 工(gong)作真空度： 6.6Pa

2.12 壓升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效(xiao)抽速： 300 L / S

2.14 電耗(hao)： 115 kWh / t

2.15 耗水(shui)量： 6 m3/h

2.16 總(zong)重量： 3.5 t (計(ji)算(suan)值)

3 熔煉工作原理

50 公斤真空下(xia)連鑄(zhu)爐是利用(yong)中頻(pin)電(dian)磁(ci)感應(ying)石墨間接加熱原理進行加熱的(de)(de)真空熔煉設備，爐體內部設有(you)一只螺旋型管(guan)式線圈，當線圈通以中頻(pin)電(dian)流(liu)時，則產生(sheng)交變磁(ci)場，石墨在(zai)磁(ci)場作用(yong)下(xia)，感應(ying)出電(dian)勢，產生(sheng)環形電(dian)流(liu)，這(zhe)種電(dian)流(liu)在(zai)本(ben)身的(de)(de)磁(ci)場作用(yong)下(xia)集中在(zai)石墨的(de)(de)外層(ceng)（即(ji)所謂的(de)(de)趨膚效(xiao)應(ying)），使外層(ceng)石墨具有(you)很高的(de)(de)電(dian)流(liu)密度，從而(er)(er)產生(sheng)集中而(er)(er)強(qiang)大的(de)(de)熱效(xiao)應(ying),石墨坩堝達(da)到一定溫度金屬爐料自然會被間接加熱并熔化。

熔化后(hou)的(de)(de)(de)金(jin)屬溶液由(you)坩(gan)堝(guo)下部的(de)(de)(de)導流(liu)管(guan)流(liu)出，在流(liu)出的(de)(de)(de)過程中通過水冷結晶(jing)(jing)器逐漸的(de)(de)(de)固化；由(you)于結晶(jing)(jing)器的(de)(de)(de)吸熱作用，使金(jin)屬液柱急(ji)劇冷卻從而使金(jin)屬晶(jing)(jing)粒按(an)一定的(de)(de)(de)形(xing)狀排列，由(you)引(yin)出機構(gou)引(yin)出，從而連續得到特(te)制形(xing)狀的(de)(de)(de)棒(bang)料或板料。

4 結構性能和優點

4.1 優(you)點：50 公斤真空下(xia)連鑄爐具有下(xia)列優(you)點

4.1.1 采用立式爐(lu)體，裝(zhuang)料(liao)方便(bian)，爐(lu)蓋(gai)是三圓(yuan)弧形的(de)，容易清掃；爐(lu)蓋(gai)和(he)爐(lu)體是用提升機構(gou)連接，開啟方便(bian)，由于(yu)設計有止口，密(mi)封圈不易遭受(shou)破損和(he)受(shou)熱的(de)影響；爐(lu)體、爐(lu)蓋(gai)為(wei)水冷結構(gou)。

4.1.2 設有(you)放氣(qi)(qi)閥（進氣(qi)(qi)閥），可以(yi)通入(ru)惰(duo)性氣(qi)(qi)體或化學氣(qi)(qi)體，對熔化的(de)金屬進行保護，以(yi)免氧化。

4.1.3 具有一定(ding)自攪(jiao)拌性(xing)能，使熔化合(he)金均勻(yun)而不產(chan)生偏析，而且還能加(jia)快(kuai)脫氣速度(du)，使熔煉(lian)的合(he)金均勻(yun)，氣體含量(liang)少。

4.1.4 效(xiao)率高、升溫快，在用(yong)石(shi)墨坩堝條件(jian)下，全部熔化鋼(gang)的(de)時間約(yue) 30—50 分鐘（由工藝條件(jian)決定(ding)）。

4.1.5 準確性(xing)高(gao)：控制熔化的時間、溫(wen)度、成分很準確，使其工(gong)作具(ju)有高(gao)度的準確性(xing)和可操作性(xing)。

4.1.6 適用(yong)范圍廣：對鐵基、鎳基及其有色金屬都能(neng)達到(dao)冶(ye)煉的要求(qiu)。

4.1.7 使用(yong)方(fang)便：勞動條件好(hao)、備有(you)成(cheng)套的(de)電源，爐體及附件等，可(ke)以隨(sui)時進行熔煉。熔化有(you)毒性的(de)金(jin)屬時，可(ke)以通過真空機組(zu)，把毒氣排除到室外，進行無公害處(chu)理。

4.1.8 真空機組抽(chou)氣(qi)時間短：從大氣(qi)到 6.6×10 -1帕范圍(wei)內，具有(you)較大的(de)抽(chou)氣(qi)能力并能保持一個(ge)穩定的(de)極(ji)限(xian)真空。

4.1.9 安全可靠：如中(zhong)頻(pin)(pin)電(dian)(dian)源(yuan)過載，感應線圈、中(zhong)頻(pin)(pin)電(dian)(dian)纜、電(dian)(dian)容器、可控硅電(dian)(dian)源(yuan)等斷水，都有保(bao)護裝置。

綜合上述情況 50 公(gong)斤真(zhen)空下連(lian)鑄爐，無論在使用(yong)上，生產效率上已(yi)及技術上都能滿足(zu)一般常規的真(zhen)空熔煉(lian)要(yao)求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即熔(rong)室(shi)）：

50 公斤真空下連鑄爐的(de)(de)(de)熔室(shi)是一只(zhi)雙層壁的(de)(de)(de)立(li)式容(rong)器，內(nei)徑(jing)為 80 厘(li)米(mi)，圓柱(zhu)體的(de)(de)(de)高度(du)為85厘(li)米(mi)，真空熔室(shi)的(de)(de)(de)實際有(you)效(xiao)高度(du)為 110 厘(li)米(mi)。爐蓋也是雙層壁的(de)(de)(de)，雙層壁之(zhi)間(jian)通入冷卻(que)水。真空熔室(shi)的(de)(de)(de)內(nei)壁，都經過仔細的(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)，表面光(guang)滑，沒有(you)尖角(jiao)和突棱的(de)(de)(de)存在，因此只(zhi)要用簡單的(de)(de)(de)機械清潔方(fang)法，即可以除(chu)去(qu)在熔室(shi)內(nei)因熔煉(lian)過程中氣(qi)化而產生的(de)(de)(de)金屬揮(hui)發物和臟物。這樣既有(you)利于縮短抽氣(qi)時間(jian)，又可獲得一個良好的(de)(de)(de)真空極限。

4.2.2 操作臺：

真空熔室安裝在一(yi)個堅(jian)固的(de)槽鋼操作(zuo)臺(tai)上(shang)。它是(shi)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)工(gong)作(zuo)和操作(zuo)設(she)備的(de)場(chang)所。

4.2.3 加料：

為了在(zai)真空(kong)熔煉過(guo)程中(zhong)添加(jia)各(ge)種元素或二(er)次加(jia)料(liao)(liao)，因此在(zai)爐蓋上(shang)裝(zhuang)有(you)(you)特制的加(jia)料(liao)(liao)裝(zhuang)置，加(jia)料(liao)(liao)裝(zhuang)置與熔煉室之間(jian)有(you)(you)一個隔離閥；它可在(zai)工(gong)藝(yi)允許的情況下連續對(dui)爐內(nei)加(jia)料(liao)(liao)。操作方式(shi)有(you)(you)二(er)種：手動方式(shi)和自(zi)動方式(shi)（由用(yong)戶選擇）。

4.2.4 感應線圈(quan)：

感應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)是(shi)一種矩形紫銅管制成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，匝與(yu)匝間(jian)有(you) 4—5 毫米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)隙，通過他們外圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣板來固(gu)定位置，感應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)和進出電極間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連接(jie)(jie)是(shi)用螺(luo)母來連接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，拆卸方便，既(ji)能保證(zheng)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電，又能保證(zheng)可靠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真空密封。線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內放(fang)(fang)有(you)一個坩(gan)(gan)(gan)堝，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)與(yu)坩(gan)(gan)(gan)堝之(zhi)間(jian)要有(you) 1—2 毫米厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)絲布以免(mian)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)碰著導電性(xing)坩(gan)(gan)(gan)堝造成(cheng)短(duan)路，另外也防(fang)止(zhi)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)直(zhi)接(jie)(jie)受坩(gan)(gan)(gan)堝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)輻射，在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)底部焊有(you)四塊支承板，是(shi)用來支托(tuo)坩(gan)(gan)(gan)堝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果(guo)使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)導電性(xing)坩(gan)(gan)(gan)堝，如石墨(mo)坩(gan)(gan)(gan)堝，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)不應(ying)直(zhi)接(jie)(jie)與(yu)坩(gan)(gan)(gan)堝接(jie)(jie)觸(chu)，在(zai)接(jie)(jie)觸(chu)處(chu)應(ying)墊(dian)上(shang)耐高溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣墊(dian)。最 大線(xian)(xian)(xian)圈(quan)電壓是(shi) 250 伏左右，在(zai)特殊情況下(xia)，還要低(di)些。以免(mian)引起(qi)真空放(fang)(fang)電，尤其(qi)在(zai)熔融(rong)金屬有(you)快(kuai)速的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣化(hua)傾向時(shi)，更容易(yi)發(fa)生放(fang)(fang)電現象。為防(fang)止(zhi)放(fang)(fang)電可在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)上(shang)涂(tu)高溫絕緣漆和塑性(xing)氧化(hua)鋁。

4.2.5 水冷電極：

水冷(leng)電(dian)(dian)極具有導電(dian)(dian)通水的(de)雙重任務，在爐子(zi)的(de)外面，電(dian)(dian)流是從中頻電(dian)(dian)源設(she)備沿(yan)著(zhu)水冷(leng)銅(tong)排傳(chuan)導來的(de)。銅(tong)排接到水冷(leng)銅(tong)電(dian)(dian)極上，銅(tong)電(dian)(dian)極通入(ru)真空熔室，把電(dian)(dian)流和冷(leng)卻水帶(dai)給感(gan)應線圈(quan)。

4.2.6 坩堝：

當坩堝(guo)用在真空中去熔融金屬(shu)時,用戶可以根據金屬(shu)的性(xing)質自己(ji)選(xuan)擇(ze)制造(zao)坩堝(guo)的材料和工(gong)藝(yi)，但坩堝(guo)的尺(chi)寸(cun)應符合(he)設計(ji)圖紙的要求。

4.2.7 連鑄機構：

連(lian)鑄機構應客戶要求制定。由(you)結晶器，牽引(yin)(yin)小(xiao)車(che)，道軌等組成，牽引(yin)(yin)對(dui)輪由(you)一臺力矩電機驅動(dong)，能夠(gou)滿足恒力矩寬(kuan)調速的使用要求。牽引(yin)(yin)小(xiao)車(che)道軌在爐(lu)體底下與操(cao)作臺相連(lian)，拆卸方便。

4.2.8 真空(kong)機組：

為了能在整個熔煉過程(cheng)中(zhong)，有良(liang)好的工(gong)作(zuo)真(zhen)(zhen)空(kong)度及真(zhen)(zhen)空(kong)抽(chou)速，故本(ben)設(she)備(bei)選用(yong) ZJ—300羅(luo)茨泵一(yi)(yi)臺(tai)(tai)和(he) 2X—70 機械泵一(yi)(yi)臺(tai)(tai)。閥門為氣動電磁控(kong)制(zhi)，操作(zuo)方便可靠。有充、放氣閥，氣源用(yong)戶(hu)自(zi)備(bei)。

4.2.9 真空測(ce)量：

建議使(shi)用 ZDO--I 熱偶真(zhen)空(kong)(kong)計，表頭刻(ke)度熱偶是(shi)由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐附帶熱偶真(zhen)空(kong)(kong)規 1 個。爐蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的(de)負(fu)壓壓力(li)表，以觀察爐內真(zhen)空(kong)(kong)或保護氣(qi)體(ti)的(de)壓力(li)。

4.2.10 視察裝置(zhi)：

在爐蓋上有一個視(shi)察窗(chuang)，可(ke)以(yi)視(shi)察熔室(shi)內(nei)(nei)的(de)熔煉(lian)情況。它有四組(zu)耐熱(re)石(shi)英玻(bo)(bo)璃(li)。用來保護視(shi)察窗(chuang)上的(de)視(shi)察玻(bo)(bo)璃(li)，不受到金屬蒸氣(qi)的(de)污染(ran)。只(zhi)有在觀察的(de)瞬間內(nei)(nei)才能暫時(shi)(shi)移(yi)開(kai)擋熱(re)板。擋熱(re)板由一個手柄(bing)操作，玻(bo)(bo)璃(li)損壞時(shi)(shi)，可(ke)以(yi)很(hen)方便的(de)調換。

4.2.11 冷卻系(xi)統：

它(ta)是用(yong)來提供爐體、電源、感應器(qi)和水(shui)冷結晶器(qi)的用(yong)水(shui)的。進水(shui)管上(shang)有電接點壓力表用(yong)于監示水(shui)的壓力。

4.2.12 溫度測量：

因(yin)為溫(wen)度對連鑄工藝(yi)有著直(zhi)接的影響，所以在溫(wen)度測(ce)量上要求比(bi)較嚴(yan)格。本(ben)設備(bei)主要的測(ce)溫(wen)處(chu)為金屬溶(rong)液(ye)溫(wen)度、金屬出口處(chu)溫(wen)度和(he)通過(guo)水冷結晶器(qi)處(chu)金屬溫(wen)度。一般采用(yong)(yong)接觸式（熱電偶測(ce)溫(wen)）測(ce)溫(wen)，也可以使用(yong)(yong)光學測(ce)溫(wen)或紅外輻射(she)溫(wen)度計通過(guo)視察窗(chuang)測(ce)量溫(wen)度（用(yong)(yong)戶自備(bei)）。測(ce)溫(wen)方式由用(yong)(yong)戶指定。設備(bei)提(ti)供測(ce)溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)和(he)顯(xian)示(shi)儀表。

4.2.13 控制部分(fen)：

控(kong)制(zhi)(zhi)部分(fen)(fen)由熔煉電(dian)源、真空機組和(he)牽(qian)引機構(gou)幾部分(fen)(fen)控(kong)制(zhi)(zhi)組成(cheng)。由PLC可(ke)編程序控(kong)制(zhi)(zhi)器控(kong)制(zhi)(zhi)，標準(zhun)配(pei)置為模擬屏(ping)操作（可(ke)選配(pei)觸摸屏(ping)操作）；熔化功率(lv)大(da)小可(ke)調控(kong)并顯(xian)示(shi)；帶(dai)遠程通訊端口(kou)（用戶(hu)選配(pei)）。

5. 設備組成

50 公斤真(zhen)空(kong)下連(lian)鑄爐成(cheng)套設(she)備大件分為如下四(si)部分

5.1 爐體附件(jian)及真空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控硅電源(yuan)系統(tong)。

5.4 水冷系統