真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)下(xia)連鑄爐是在真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)利(li)用中頻感應加(jia)熱(re)原理(li)進行(xing)熔化(hua)金(jin)(jin)屬(shu)、并用一(yi)套引錠機構拉鑄金(jin)(jin)屬(shu)的(de)現代化(hua)設(she)備(bei)。它能嚴(yan)格控(kong)制(zhi)溫(wen)度和(he)合金(jin)(jin)成份(fen)，具(ju)有一(yi)定的(de)電磁攪拌(ban)和(he)強大的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)脫(tuo)氣能力，可用于高級精密合金(jin)(jin)、高純(chun)度金(jin)(jin)屬(shu)在真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)條件下(xia)或充惰(duo)性氣體情(qing)況下(xia)進行(xing)熔煉和(he)拉鑄。

如果選用石(shi)墨坩堝或者(zhe)用石(shi)墨摻耐火粘土的坩堝，便可以通過間(jian)接的加熱方法(fa)熔化低電阻(zu)的金屬及其(qi)合(he)金，例(li)如：金、銀、銅、鋁、青(qing)銅等。

2 主要參數

2.1 設備總功率： 115 kW

2.2 電源(yuan)電壓： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額(e)定容量： 50 kg（以鋼計）

2.5 中(zhong)頻額(e)定功率： 100 kW

2.6 中頻額定電壓： 375 / 250 V

2.7 中(zhong)頻額定頻率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額(e)定溫度： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極限(xian)真(zhen)空度： 0.66Pa

2.11 工作真(zhen)空(kong)度： 6.6Pa

2.12 壓升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有(you)效抽速： 300 L / S

2.14 電(dian)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(jin)真(zhen)空(kong)下連鑄(zhu)爐(lu)是利用(yong)(yong)中頻電(dian)(dian)磁(ci)感應石(shi)墨(mo)間接(jie)加(jia)熱(re)原理進行加(jia)熱(re)的(de)真(zhen)空(kong)熔(rong)煉設備(bei)，爐(lu)體內部設有(you)一只(zhi)螺旋型管式線(xian)圈，當線(xian)圈通以中頻電(dian)(dian)流時，則(ze)產(chan)生(sheng)交變磁(ci)場，石(shi)墨(mo)在(zai)(zai)(zai)磁(ci)場作用(yong)(yong)下，感應出電(dian)(dian)勢，產(chan)生(sheng)環形電(dian)(dian)流，這(zhe)種電(dian)(dian)流在(zai)(zai)(zai)本身的(de)磁(ci)場作用(yong)(yong)下集中在(zai)(zai)(zai)石(shi)墨(mo)的(de)外層（即所謂的(de)趨(qu)膚效應），使外層石(shi)墨(mo)具有(you)很高的(de)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)，從而產(chan)生(sheng)集中而強大的(de)熱(re)效應,石(shi)墨(mo)坩(gan)堝達到(dao)一定(ding)溫度(du)(du)金屬爐(lu)料自然(ran)會被間接(jie)加(jia)熱(re)并熔(rong)化。

熔(rong)化(hua)后的(de)金(jin)屬溶液(ye)由坩堝下部的(de)導(dao)流(liu)管流(liu)出(chu)，在流(liu)出(chu)的(de)過程中通過水冷結晶器逐漸(jian)的(de)固化(hua)；由于結晶器的(de)吸熱作用，使金(jin)屬液(ye)柱(zhu)急劇冷卻從(cong)而使金(jin)屬晶粒按一定的(de)形(xing)狀(zhuang)排列(lie)，由引出(chu)機構引出(chu)，從(cong)而連續得到特制形(xing)狀(zhuang)的(de)棒料或板(ban)料。

4 結構性能和優點

4.1 優(you)點：50 公斤(jin)真空下連鑄爐(lu)具有下列優(you)點

4.1.1 采用(yong)立式爐(lu)(lu)體(ti)，裝料(liao)方(fang)便(bian)，爐(lu)(lu)蓋是(shi)三圓(yuan)弧形的(de)，容(rong)易清掃；爐(lu)(lu)蓋和(he)爐(lu)(lu)體(ti)是(shi)用(yong)提升機構連接，開啟(qi)方(fang)便(bian)，由于設(she)計(ji)有止口，密封圈不易遭受(shou)破(po)損(sun)和(he)受(shou)熱的(de)影響；爐(lu)(lu)體(ti)、爐(lu)(lu)蓋為水冷結構。

4.1.2 設有放氣閥（進氣閥），可以(yi)通入(ru)惰性氣體或化學氣體，對熔(rong)化的(de)金屬進行(xing)保護，以(yi)免(mian)氧化。

4.1.3 具有一定自攪拌性能(neng)，使熔(rong)化合(he)金(jin)均勻而不產生偏析，而且(qie)還(huan)能(neng)加快脫氣(qi)速度，使熔(rong)煉的合(he)金(jin)均勻，氣(qi)體(ti)含量少。

4.1.4 效率高(gao)、升溫快，在用石墨(mo)坩(gan)堝條件下，全部熔化鋼(gang)的(de)時間約 30—50 分鐘（由(you)工藝條件決定）。

4.1.5 準(zhun)確性高：控制(zhi)熔化的(de)時間(jian)、溫(wen)度、成分很準(zhun)確，使其工作具有高度的(de)準(zhun)確性和可操作性。

4.1.6 適用范(fan)圍廣：對鐵(tie)基、鎳(nie)基及其有色(se)金屬都能達到冶(ye)煉(lian)的要(yao)求(qiu)。

4.1.7 使用方便：勞動條件好、備有成套的(de)電源，爐體(ti)及附(fu)件等，可(ke)以隨(sui)時進行(xing)熔(rong)煉。熔(rong)化有毒性的(de)金(jin)屬時，可(ke)以通過真空(kong)機組(zu)，把(ba)毒氣(qi)排(pai)除(chu)到室外，進行(xing)無(wu)公害處理。

4.1.8 真空(kong)機組抽氣時(shi)間短：從大氣到 6.6×10 -1帕范圍內，具有較大的抽氣能力并能保持一個穩定(ding)的極限真空(kong)。

4.1.9 安全可(ke)靠：如中頻電(dian)源過載，感應線圈、中頻電(dian)纜、電(dian)容器、可(ke)控硅電(dian)源等斷水，都有保護裝(zhuang)置(zhi)。

綜合上(shang)述情況 50 公(gong)斤真空下(xia)連鑄爐(lu)，無論在使用上(shang)，生產效率上(shang)已及技術上(shang)都(dou)能(neng)滿足(zu)一(yi)般常規的真空熔煉要求(qiu)。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即(ji)熔室）：

50 公(gong)斤(jin)真空(kong)(kong)下連鑄(zhu)爐的(de)(de)(de)熔室是一只雙(shuang)層(ceng)壁(bi)的(de)(de)(de)立式(shi)容器，內(nei)徑為 80 厘米(mi)，圓柱體的(de)(de)(de)高度為85厘米(mi)，真空(kong)(kong)熔室的(de)(de)(de)實際有效高度為 110 厘米(mi)。爐蓋也是雙(shuang)層(ceng)壁(bi)的(de)(de)(de)，雙(shuang)層(ceng)壁(bi)之間通入冷卻水。真空(kong)(kong)熔室的(de)(de)(de)內(nei)壁(bi)，都(dou)經過仔細(xi)的(de)(de)(de)拋光，表面光滑，沒有尖角和突棱(leng)的(de)(de)(de)存在，因此只要(yao)用(yong)簡單(dan)的(de)(de)(de)機械清潔方法，即可(ke)以除(chu)去在熔室內(nei)因熔煉過程中氣化而產生(sheng)的(de)(de)(de)金屬揮(hui)發物和臟物。這樣既有利于縮短(duan)抽(chou)氣時間，又可(ke)獲得一個(ge)良好(hao)的(de)(de)(de)真空(kong)(kong)極(ji)限(xian)。

4.2.2 操作臺：

真空(kong)熔(rong)室安裝在一(yi)個堅固的槽鋼操作(zuo)臺上。它是工(gong)作(zuo)人員工(gong)作(zuo)和(he)操作(zuo)設備的場所。

4.2.3 加料：

為了(le)在真(zhen)空(kong)熔(rong)(rong)煉過程(cheng)中添(tian)加各種元素或(huo)二(er)次加料，因此在爐蓋上裝(zhuang)有特制的加料裝(zhuang)置(zhi)，加料裝(zhuang)置(zhi)與(yu)熔(rong)(rong)煉室(shi)之(zhi)間有一(yi)個隔離閥；它可在工藝允許的情況下(xia)連續對爐內加料。操作方式(shi)有二(er)種：手動(dong)方式(shi)和自動(dong)方式(shi)（由用戶選擇(ze)）。

4.2.4 感應線圈(quan)：

感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)是(shi)一種矩形紫銅管制成的(de)(de)(de)(de)，匝(za)與匝(za)間有(you) 4—5 毫米的(de)(de)(de)(de)間隙，通過他們外圍的(de)(de)(de)(de)絕緣板(ban)來(lai)(lai)固(gu)定位置，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)和(he)進出(chu)電(dian)極間的(de)(de)(de)(de)連(lian)接(jie)是(shi)用螺母來(lai)(lai)連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)(de)，拆卸(xie)方(fang)便(bian)，既能保(bao)證(zheng)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)，又能保(bao)證(zheng)可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)真(zhen)空密(mi)封。線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)內(nei)放有(you)一個坩堝，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)與坩堝之間要有(you) 1—2 毫米厚的(de)(de)(de)(de)玻璃絲布以免線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)碰著導電(dian)性坩堝造成短路，另外也防(fang)止線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)直接(jie)受(shou)坩堝的(de)(de)(de)(de)熱輻射(she)，在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)底部焊(han)有(you)四(si)塊支承板(ban)，是(shi)用來(lai)(lai)支托坩堝的(de)(de)(de)(de)。如果使用的(de)(de)(de)(de)是(shi)導電(dian)性坩堝，如石(shi)墨坩堝，線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)不(bu)應(ying)(ying)直接(jie)與坩堝接(jie)觸，在(zai)接(jie)觸處應(ying)(ying)墊上(shang)耐高溫的(de)(de)(de)(de)絕緣墊。最 大(da)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)電(dian)壓是(shi) 250 伏(fu)左右，在(zai)特(te)殊情況下，還要低些(xie)。以免引起真(zhen)空放電(dian)，尤(you)其在(zai)熔融(rong)金屬有(you)快速的(de)(de)(de)(de)氣化(hua)傾向(xiang)時，更容易發生放電(dian)現(xian)象。為(wei)防(fang)止放電(dian)可(ke)在(zai)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)上(shang)涂高溫絕緣漆和(he)塑性氧化(hua)鋁。

4.2.5 水(shui)冷(leng)電極：

水(shui)(shui)冷(leng)電極具有(you)導電通(tong)水(shui)(shui)的雙重任(ren)務(wu)，在爐子的外面，電流(liu)是從中頻電源設(she)備沿著水(shui)(shui)冷(leng)銅(tong)排(pai)傳導來的。銅(tong)排(pai)接到水(shui)(shui)冷(leng)銅(tong)電極上，銅(tong)電極通(tong)入真(zhen)空熔(rong)室，把電流(liu)和(he)冷(leng)卻水(shui)(shui)帶給(gei)感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩堝用(yong)在真(zhen)空中去熔融(rong)金屬時,用(yong)戶可以根據金屬的(de)(de)性(xing)質自己選擇制造坩堝的(de)(de)材料和(he)工藝，但坩堝的(de)(de)尺寸(cun)應符合設計(ji)圖紙的(de)(de)要求。

4.2.7 連(lian)鑄機構：

連(lian)鑄機構應(ying)客戶(hu)要求制定。由(you)結晶器，牽引小(xiao)車(che)(che)，道(dao)軌等組成(cheng)，牽引對輪由(you)一臺力(li)矩(ju)(ju)電機驅動，能夠滿足(zu)恒力(li)矩(ju)(ju)寬調速的使(shi)用要求。牽引小(xiao)車(che)(che)道(dao)軌在爐體底下與(yu)操作臺相(xiang)連(lian)，拆卸方便(bian)。

4.2.8 真空機組：

為(wei)了能(neng)在整個(ge)熔煉過程中，有良好的工作(zuo)真空度及真空抽速，故本設備選用 ZJ—300羅茨泵一臺(tai)和 2X—70 機械泵一臺(tai)。閥(fa)門為(wei)氣動電磁控制，操作(zuo)方便可靠(kao)。有充、放氣閥(fa)，氣源用戶自備。

4.2.9 真空測量：

建議(yi)使用 ZDO--I 熱偶真空計，表(biao)頭刻(ke)度熱偶是由(you) 13 到(dao) 1.3×10 -1Pa，隨電(dian)爐附帶(dai)熱偶真空規(gui) 1 個。爐蓋上(shang)裝有 0.1MPa—133Pa 的負壓壓力表(biao)，以觀(guan)察爐內真空或(huo)保(bao)護氣(qi)體的壓力。

4.2.10 視察(cha)裝置：

在爐(lu)蓋(gai)上(shang)有一個視(shi)察(cha)(cha)窗，可以視(shi)察(cha)(cha)熔室內的(de)(de)熔煉情況。它有四組耐熱石英玻璃。用來保(bao)護視(shi)察(cha)(cha)窗上(shang)的(de)(de)視(shi)察(cha)(cha)玻璃，不受到金屬蒸氣的(de)(de)污(wu)染。只有在觀察(cha)(cha)的(de)(de)瞬間內才能暫時移開擋熱板。擋熱板由(you)一個手柄操作，玻璃損壞(huai)時，可以很(hen)方便(bian)的(de)(de)調換。

4.2.11 冷(leng)卻系統：

它是用(yong)來提供爐體、電(dian)源(yuan)、感(gan)應器(qi)和水(shui)冷(leng)結晶器(qi)的用(yong)水(shui)的。進水(shui)管上有(you)電(dian)接點(dian)壓力表(biao)用(yong)于監示水(shui)的壓力。

4.2.12 溫度測量：

因(yin)為溫(wen)(wen)度(du)對連鑄(zhu)工藝有著直接(jie)的影響，所以在溫(wen)(wen)度(du)測量上要(yao)求比(bi)較嚴(yan)格。本設備主要(yao)的測溫(wen)(wen)處為金(jin)屬溶液溫(wen)(wen)度(du)、金(jin)屬出口處溫(wen)(wen)度(du)和(he)通過(guo)水冷結晶器處金(jin)屬溫(wen)(wen)度(du)。一般采用(yong)接(jie)觸式(shi)（熱電偶測溫(wen)(wen)）測溫(wen)(wen)，也可(ke)以使用(yong)光學測溫(wen)(wen)或紅外(wai)輻射溫(wen)(wen)度(du)計通過(guo)視(shi)察窗測量溫(wen)(wen)度(du)（用(yong)戶自備）。測溫(wen)(wen)方(fang)式(shi)由用(yong)戶指定。設備提供測溫(wen)(wen)裝置和(he)顯示儀表。

4.2.13 控制部(bu)分：

控(kong)(kong)制(zhi)部(bu)分由熔(rong)煉電源(yuan)、真空機組和(he)牽引機構幾部(bu)分控(kong)(kong)制(zhi)組成。由PLC可(ke)編程序控(kong)(kong)制(zhi)器控(kong)(kong)制(zhi)，標準配(pei)置為模擬屏操作（可(ke)選(xuan)配(pei)觸摸(mo)屏操作）；熔(rong)化功(gong)率大小可(ke)調控(kong)(kong)并(bing)顯示；帶遠程通訊端口（用(yong)戶選(xuan)配(pei)）。

5. 設備組成

50 公(gong)斤真空下連鑄爐(lu)成(cheng)套設備大件分為如下四部(bu)分

5.1 爐體附件及真空系(xi)統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控(kong)硅電源系統。

5.4 水冷系統