真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公(gong)斤(jin)真空(kong)下連(lian)鑄爐是在真空(kong)條(tiao)件(jian)下利用中頻(pin)感應加熱原理進行熔化金(jin)屬、并用一套引錠機(ji)構(gou)拉鑄金(jin)屬的現代化設備。它能(neng)嚴格控制(zhi)溫(wen)度(du)和合金(jin)成份，具有(you)一定的電(dian)磁攪(jiao)拌(ban)和強大的真空(kong)脫氣能(neng)力，可用于高級精密合金(jin)、高純度(du)金(jin)屬在真空(kong)條(tiao)件(jian)下或(huo)充(chong)惰性氣體情(qing)況下進行熔煉和拉鑄。

如果選用(yong)石墨坩(gan)堝(guo)或者用(yong)石墨摻耐(nai)火粘(zhan)土(tu)的坩(gan)堝(guo)，便可以通過間接的加熱方法熔化低電阻的金屬(shu)及其合金，例(li)如：金、銀、銅(tong)、鋁、青銅(tong)等。

2 主要參數

2.1 設備總功率(lv)： 115 kW

2.2 電源電壓： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額定容量： 50 kg（以(yi)鋼計）

2.5 中(zhong)頻額定功(gong)率： 100 kW

2.6 中頻額定電壓： 375 / 250 V

2.7 中頻(pin)額(e)定(ding)頻(pin)率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額(e)定溫度： 1700℃

2.9 熔化(hua)率(lv) (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極(ji)限真空度： 0.66Pa

2.11 工作真空度： 6.6Pa

2.12 壓升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速： 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(ji)算值(zhi))

3 熔煉工作原理

50 公斤真(zhen)空下連鑄爐是(shi)利(li)用中(zhong)(zhong)頻(pin)電磁(ci)(ci)感(gan)應石(shi)墨(mo)間接加(jia)熱原理進(jin)行加(jia)熱的(de)真(zhen)空熔(rong)煉設(she)備，爐體內(nei)部設(she)有一(yi)只螺旋型管式線圈，當(dang)線圈通以中(zhong)(zhong)頻(pin)電流(liu)時(shi)，則產(chan)生交變磁(ci)(ci)場(chang)，石(shi)墨(mo)在磁(ci)(ci)場(chang)作(zuo)用下，感(gan)應出電勢(shi)，產(chan)生環形電流(liu)，這種電流(liu)在本身的(de)磁(ci)(ci)場(chang)作(zuo)用下集中(zhong)(zhong)在石(shi)墨(mo)的(de)外(wai)層(ceng)（即所謂(wei)的(de)趨膚效應），使外(wai)層(ceng)石(shi)墨(mo)具有很高(gao)的(de)電流(liu)密度(du)(du)，從而(er)產(chan)生集中(zhong)(zhong)而(er)強大的(de)熱效應,石(shi)墨(mo)坩堝(guo)達到(dao)一(yi)定溫度(du)(du)金屬爐料自然會(hui)被(bei)間接加(jia)熱并熔(rong)化(hua)。

熔化后的(de)金(jin)屬溶液(ye)由(you)坩堝(guo)下部的(de)導(dao)流管(guan)流出(chu)，在流出(chu)的(de)過程(cheng)中通過水冷(leng)結晶(jing)器逐漸(jian)的(de)固化；由(you)于(yu)結晶(jing)器的(de)吸熱作(zuo)用，使(shi)金(jin)屬液(ye)柱急劇冷(leng)卻從(cong)(cong)而使(shi)金(jin)屬晶(jing)粒按一定(ding)的(de)形狀排列，由(you)引(yin)出(chu)機構引(yin)出(chu)，從(cong)(cong)而連(lian)續得(de)到特制形狀的(de)棒料(liao)或板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優點：50 公(gong)斤真空(kong)下連鑄爐具(ju)有(you)下列優點

4.1.1 采用(yong)立(li)式爐(lu)體，裝(zhuang)料方(fang)(fang)便，爐(lu)蓋是三圓弧形的，容易(yi)清掃；爐(lu)蓋和爐(lu)體是用(yong)提(ti)升機構連(lian)接，開(kai)啟方(fang)(fang)便，由于設計有止口，密封圈不易(yi)遭受破(po)損和受熱的影響(xiang)；爐(lu)體、爐(lu)蓋為水(shui)冷(leng)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(dui)熔化的金屬(shu)進行保護，以(yi)免氧(yang)化。

4.1.3 具(ju)有(you)一(yi)定自攪拌性能，使熔化合金(jin)均勻(yun)而不產生(sheng)偏析，而且還能加快脫氣速度，使熔煉的合金(jin)均勻(yun)，氣體含量少(shao)。

4.1.4 效率高、升溫快，在用(yong)石墨(mo)坩堝條(tiao)件下(xia)，全(quan)部熔化鋼(gang)的時間約 30—50 分鐘(zhong)（由(you)工(gong)藝條(tiao)件決定(ding)）。

4.1.5 準(zhun)確(que)性(xing)(xing)(xing)高：控制熔化的時間(jian)、溫度、成分很準(zhun)確(que)，使(shi)其工作(zuo)(zuo)具有(you)高度的準(zhun)確(que)性(xing)(xing)(xing)和可操作(zuo)(zuo)性(xing)(xing)(xing)。

4.1.6 適用(yong)范圍廣：對鐵基、鎳基及其有色金屬都能達到冶煉的要求。

4.1.7 使用方便(bian)：勞動條件好、備有成套的電源，爐(lu)體(ti)及附(fu)件等，可以隨時進(jin)行(xing)熔煉。熔化有毒性的金屬(shu)時，可以通(tong)過(guo)真空(kong)機組，把毒氣(qi)排除到室外，進(jin)行(xing)無公害處理。

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

4.1.9 安全可(ke)靠：如中(zhong)頻(pin)電源過載(zai)，感(gan)應線(xian)圈、中(zhong)頻(pin)電纜、電容器、可(ke)控(kong)硅(gui)電源等斷水，都有保護裝置。

綜合上述情況 50 公斤(jin)真(zhen)空下連鑄爐，無論在(zai)使用上，生產效(xiao)率上已(yi)及技術(shu)上都能滿足一(yi)般常規的真(zhen)空熔(rong)煉要(yao)求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即熔(rong)室）：

50 公斤真(zhen)(zhen)空下連鑄爐(lu)的(de)(de)熔(rong)室是(shi)一只(zhi)(zhi)雙層(ceng)壁(bi)的(de)(de)立(li)式容器，內徑(jing)為(wei) 80 厘(li)米(mi)(mi)，圓柱體的(de)(de)高度為(wei)85厘(li)米(mi)(mi)，真(zhen)(zhen)空熔(rong)室的(de)(de)實際有(you)效高度為(wei) 110 厘(li)米(mi)(mi)。爐(lu)蓋(gai)也是(shi)雙層(ceng)壁(bi)的(de)(de)，雙層(ceng)壁(bi)之(zhi)間通入冷卻水。真(zhen)(zhen)空熔(rong)室的(de)(de)內壁(bi)，都經過仔細的(de)(de)拋光，表面光滑(hua)，沒有(you)尖(jian)角和突棱(leng)的(de)(de)存在(zai)，因此(ci)只(zhi)(zhi)要用(yong)簡單(dan)的(de)(de)機械清潔(jie)方(fang)法，即可以除去(qu)在(zai)熔(rong)室內因熔(rong)煉過程中(zhong)氣化而產生(sheng)的(de)(de)金屬揮發物和臟物。這樣既有(you)利于縮短抽氣時間，又可獲(huo)得一個良(liang)好的(de)(de)真(zhen)(zhen)空極限。

4.2.2 操作(zuo)臺：

真(zhen)空熔室(shi)安(an)裝在一個堅固(gu)的槽鋼操作臺上。它(ta)是工作人(ren)員工作和操作設備的場所。

4.2.3 加料：

為了在(zai)真空(kong)熔(rong)煉過程中添(tian)加各種元素(su)或二次加料(liao)，因此在(zai)爐蓋(gai)上(shang)裝(zhuang)有特制的加料(liao)裝(zhuang)置(zhi)，加料(liao)裝(zhuang)置(zhi)與熔(rong)煉室之間(jian)有一個隔離(li)閥；它(ta)可在(zai)工藝允許的情況下連續對爐內(nei)加料(liao)。操(cao)作方(fang)(fang)式有二種：手動方(fang)(fang)式和(he)自動方(fang)(fang)式（由用戶選擇）。

4.2.4 感應線圈：

感應線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)是一(yi)種(zhong)矩形紫銅管制成的(de)(de)(de)(de)，匝(za)與(yu)匝(za)間(jian)有(you) 4—5 毫米(mi)的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)，通過他們外圍(wei)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)板(ban)來固定位置，感應線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)和進出電(dian)(dian)(dian)(dian)極間(jian)的(de)(de)(de)(de)連接(jie)(jie)是用螺母來連接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)，拆(chai)卸方便，既能保證良好的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)，又(you)能保證可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)真空(kong)密封。線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)內放有(you)一(yi)個(ge)坩(gan)堝(guo)，線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)與(yu)坩(gan)堝(guo)之間(jian)要有(you) 1—2 毫米(mi)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)玻璃絲(si)布(bu)以免線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)碰(peng)著導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)性坩(gan)堝(guo)造成短路，另(ling)外也(ye)防止(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)直接(jie)(jie)受(shou)坩(gan)堝(guo)的(de)(de)(de)(de)熱輻射(she)，在(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)底部焊有(you)四塊支承板(ban)，是用來支托坩(gan)堝(guo)的(de)(de)(de)(de)。如(ru)果使用的(de)(de)(de)(de)是導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)性坩(gan)堝(guo)，如(ru)石(shi)墨(mo)坩(gan)堝(guo)，線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)不應直接(jie)(jie)與(yu)坩(gan)堝(guo)接(jie)(jie)觸(chu)，在(zai)接(jie)(jie)觸(chu)處應墊(dian)上(shang)耐高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)墊(dian)。最 大線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓是 250 伏(fu)左右，在(zai)特殊情況下，還要低些。以免引起真空(kong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)，尤其在(zai)熔融金屬有(you)快(kuai)速(su)的(de)(de)(de)(de)氣化傾向(xiang)時(shi)，更容(rong)易發生(sheng)放電(dian)(dian)(dian)(dian)現象。為防止(zhi)放電(dian)(dian)(dian)(dian)可在(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)上(shang)涂高(gao)溫(wen)絕緣(yuan)(yuan)漆和塑性氧化鋁。

4.2.5 水(shui)冷電極：

水冷(leng)(leng)(leng)電(dian)(dian)極具有導(dao)電(dian)(dian)通水的雙(shuang)重任務，在爐子(zi)的外面(mian)，電(dian)(dian)流是從中頻電(dian)(dian)源設備沿著水冷(leng)(leng)(leng)銅排(pai)傳(chuan)導(dao)來的。銅排(pai)接到水冷(leng)(leng)(leng)銅電(dian)(dian)極上，銅電(dian)(dian)極通入真(zhen)空熔室(shi)，把(ba)電(dian)(dian)流和冷(leng)(leng)(leng)卻(que)水帶(dai)給感(gan)應(ying)線圈。

4.2.6 坩堝：

當(dang)坩堝用(yong)在真(zhen)空(kong)中去熔融金屬時,用(yong)戶可以(yi)根據(ju)金屬的性質(zhi)自己選擇制造(zao)坩堝的材料和工藝，但坩堝的尺寸應符合(he)設計圖紙(zhi)的要(yao)求。

4.2.7 連鑄(zhu)機(ji)構：

連鑄(zhu)機(ji)構應(ying)客戶要求制(zhi)定(ding)。由(you)結晶器(qi)，牽(qian)引小車(che)，道軌等組(zu)成，牽(qian)引對輪由(you)一臺(tai)力矩電機(ji)驅動，能(neng)夠滿足恒(heng)力矩寬調速的使用要求。牽(qian)引小車(che)道軌在爐體底(di)下與操作(zuo)臺(tai)相(xiang)連，拆卸方便。

4.2.8 真空機組：

為了(le)能在整個熔煉(lian)過程中，有(you)良好的工作真空(kong)度(du)及真空(kong)抽速，故(gu)本設備(bei)選(xuan)用 ZJ—300羅茨泵一臺和(he) 2X—70 機(ji)械(xie)泵一臺。閥門為氣動電磁控制，操作方便可靠。有(you)充、放氣閥，氣源用戶自備(bei)。

4.2.9 真空測量：

建議(yi)使用 ZDO--I 熱偶真空(kong)計，表頭刻度熱偶是由 13 到(dao) 1.3×10 -1Pa，隨電爐附帶(dai)熱偶真空(kong)規(gui) 1 個。爐蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的負(fu)壓(ya)壓(ya)力(li)表，以觀察爐內真空(kong)或保(bao)護(hu)氣體的壓(ya)力(li)。

4.2.10 視察(cha)裝置：

在爐蓋上(shang)有一個視(shi)(shi)察(cha)(cha)窗，可以(yi)視(shi)(shi)察(cha)(cha)熔室內(nei)的(de)熔煉情況。它有四(si)組耐熱(re)石英(ying)玻(bo)璃(li)。用(yong)來保護(hu)視(shi)(shi)察(cha)(cha)窗上(shang)的(de)視(shi)(shi)察(cha)(cha)玻(bo)璃(li)，不受到金(jin)屬(shu)蒸(zheng)氣的(de)污染。只有在觀察(cha)(cha)的(de)瞬間內(nei)才能暫時移開擋熱(re)板(ban)。擋熱(re)板(ban)由一個手柄(bing)操作，玻(bo)璃(li)損壞時，可以(yi)很方便(bian)的(de)調換。

4.2.11 冷卻系統：

它是(shi)用(yong)來提供爐體(ti)、電源、感應器(qi)和(he)水冷結晶(jing)器(qi)的用(yong)水的。進水管上有電接點(dian)壓(ya)力表用(yong)于監示水的壓(ya)力。

4.2.12 溫度測(ce)量(liang)：

因為(wei)溫(wen)度(du)(du)對連(lian)鑄(zhu)工(gong)藝有(you)著直接的影響，所以在溫(wen)度(du)(du)測(ce)(ce)(ce)(ce)量上要求比較嚴格。本設(she)備主要的測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)處為(wei)金(jin)屬(shu)溶(rong)液(ye)溫(wen)度(du)(du)、金(jin)屬(shu)出口處溫(wen)度(du)(du)和通過水冷結晶(jing)器(qi)處金(jin)屬(shu)溫(wen)度(du)(du)。一(yi)般采用接觸式（熱電偶測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)）測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)，也可(ke)以使用光學測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)或紅外輻射溫(wen)度(du)(du)計(ji)通過視察(cha)窗測(ce)(ce)(ce)(ce)量溫(wen)度(du)(du)（用戶(hu)自備）。測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)方(fang)式由用戶(hu)指定。設(she)備提供測(ce)(ce)(ce)(ce)溫(wen)裝置和顯示儀表。

4.2.13 控制(zhi)部分：

控制部(bu)分由(you)(you)熔煉電源(yuan)、真空機組和牽引機構幾部(bu)分控制組成。由(you)(you)PLC可編(bian)程序控制器控制，標(biao)準配置為(wei)模擬屏(ping)操(cao)作（可選(xuan)配觸摸屏(ping)操(cao)作）；熔化功率大小可調(diao)控并顯示；帶遠程通訊端口（用戶選(xuan)配）。

5. 設備組成

50 公斤(jin)真空下連(lian)鑄爐成套設備大件(jian)分(fen)為如下四部分(fen)

5.1 爐體附件及真空系統(tong)。

5.2 引錠機構。

5.3 可(ke)控硅電源系統。

5.4 水冷系統