真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公(gong)斤真空(kong)(kong)下連鑄(zhu)爐是在真空(kong)(kong)條件(jian)下利用(yong)(yong)中頻感應加熱原理進行熔化(hua)金(jin)(jin)屬、并用(yong)(yong)一(yi)套引錠機構拉鑄(zhu)金(jin)(jin)屬的(de)現代化(hua)設備。它能(neng)嚴(yan)格控制溫度(du)和合金(jin)(jin)成份，具有一(yi)定的(de)電磁攪拌和強大的(de)真空(kong)(kong)脫氣能(neng)力，可用(yong)(yong)于高級(ji)精密合金(jin)(jin)、高純度(du)金(jin)(jin)屬在真空(kong)(kong)條件(jian)下或充惰性氣體情況(kuang)下進行熔煉和拉鑄(zhu)。

如(ru)果選用石墨坩堝或(huo)者用石墨摻耐火(huo)粘土的坩堝，便可(ke)以通過(guo)間接的加熱方法熔(rong)化低電阻的金屬及其合金，例如(ru)：金、銀、銅、鋁、青銅等。

2 主要參數

2.1 設(she)備總功率： 115 kW

2.2 電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額定容(rong)量： 50 kg（以(yi)鋼計）

2.5 中頻額定功率： 100 kW

2.6 中頻額(e)定(ding)電壓： 375 / 250 V

2.7 中頻額定(ding)頻率： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定(ding)溫度(du)： 1700℃

2.9 熔化率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極(ji)限真空(kong)度： 0.66Pa

2.11 工作真空度： 6.6Pa

2.12 壓升(sheng)率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗水量： 6 m3/h

2.16 總(zong)重量： 3.5 t (計算值)

3 熔煉工作原理

50 公斤真空下(xia)連鑄(zhu)爐(lu)(lu)是利用中(zhong)頻(pin)電磁感應石(shi)墨間接加熱(re)原(yuan)理(li)進行加熱(re)的真空熔(rong)(rong)煉設備，爐(lu)(lu)體(ti)內部設有(you)(you)一(yi)(yi)只(zhi)螺旋(xuan)型管(guan)式線圈，當線圈通以(yi)中(zhong)頻(pin)電流(liu)時(shi)，則(ze)產生(sheng)(sheng)交變磁場，石(shi)墨在(zai)(zai)磁場作(zuo)(zuo)用下(xia)，感應出電勢(shi)，產生(sheng)(sheng)環(huan)形電流(liu)，這種電流(liu)在(zai)(zai)本身的磁場作(zuo)(zuo)用下(xia)集中(zhong)在(zai)(zai)石(shi)墨的外(wai)層（即所謂的趨(qu)膚效應），使外(wai)層石(shi)墨具(ju)有(you)(you)很高的電流(liu)密度，從而產生(sheng)(sheng)集中(zhong)而強大的熱(re)效應,石(shi)墨坩堝達(da)到一(yi)(yi)定溫度金屬爐(lu)(lu)料自(zi)然會被(bei)間接加熱(re)并熔(rong)(rong)化。

熔化(hua)后的(de)(de)金屬溶(rong)液由(you)坩堝下部的(de)(de)導(dao)流(liu)(liu)管流(liu)(liu)出，在流(liu)(liu)出的(de)(de)過(guo)程中通過(guo)水冷結(jie)晶(jing)器逐漸的(de)(de)固(gu)化(hua)；由(you)于結(jie)晶(jing)器的(de)(de)吸(xi)熱作用，使金屬液柱急劇冷卻從(cong)而使金屬晶(jing)粒按(an)一定的(de)(de)形狀(zhuang)排(pai)列，由(you)引(yin)出機構(gou)引(yin)出，從(cong)而連(lian)續得到特制形狀(zhuang)的(de)(de)棒料(liao)或板料(liao)。

4 結構性能和優點

4.1 優點(dian)：50 公斤(jin)真空下連鑄爐具有下列優點(dian)

4.1.1 采(cai)用立(li)式爐(lu)(lu)體(ti)(ti)，裝料方便，爐(lu)(lu)蓋(gai)(gai)是三圓(yuan)弧形(xing)的，容易清掃；爐(lu)(lu)蓋(gai)(gai)和爐(lu)(lu)體(ti)(ti)是用提升機構連接，開啟方便，由于設計(ji)有止口，密封圈不易遭受破損和受熱的影響；爐(lu)(lu)體(ti)(ti)、爐(lu)(lu)蓋(gai)(gai)為水冷(leng)結構。

4.1.2 設有放氣(qi)閥（進(jin)氣(qi)閥），可以(yi)通(tong)入惰(duo)性氣(qi)體或化學(xue)氣(qi)體，對熔化的金屬進(jin)行保護，以(yi)免氧化。

4.1.3 具有一(yi)定(ding)自攪拌性(xing)能(neng)，使熔化合(he)金(jin)均勻(yun)而(er)不產生偏(pian)析，而(er)且(qie)還(huan)能(neng)加快脫(tuo)氣速度，使熔煉(lian)的合(he)金(jin)均勻(yun)，氣體含量少。

4.1.4 效率高、升溫快，在用石墨坩堝條(tiao)件下，全部熔(rong)化(hua)鋼的(de)時間(jian)約 30—50 分鐘(zhong)（由(you)工藝條(tiao)件決定）。

4.1.5 準確性(xing)(xing)高(gao)：控制熔化的時(shi)間、溫(wen)度、成分很準確，使(shi)其(qi)工作具有高(gao)度的準確性(xing)(xing)和可操作性(xing)(xing)。

4.1.6 適用范圍(wei)廣：對(dui)鐵基、鎳基及其有色金屬都能(neng)達到冶(ye)煉的要求。

4.1.7 使用方便：勞動條件好、備有(you)成套的電源，爐體及(ji)附件等，可以(yi)隨(sui)時進行熔煉。熔化(hua)有(you)毒(du)性的金(jin)屬時，可以(yi)通過真空(kong)機組，把毒(du)氣排除到室外，進行無公害處理。

4.1.8 真空機組抽氣(qi)時(shi)間短：從大氣(qi)到 6.6×10 -1帕范圍(wei)內，具有較(jiao)大的(de)抽氣(qi)能力并能保持一個穩定的(de)極限真空。

4.1.9 安全(quan)可靠：如中頻(pin)電(dian)源過載，感應(ying)線圈、中頻(pin)電(dian)纜、電(dian)容器、可控(kong)硅電(dian)源等斷(duan)水，都有保護裝置。

綜(zong)合上述情況 50 公斤真(zhen)空下連(lian)鑄爐，無論(lun)在使用上，生產效率(lv)上已及技(ji)術上都能滿足一(yi)般(ban)常規的真(zhen)空熔煉(lian)要求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐體（即熔室）：

50 公(gong)斤真(zhen)空(kong)下連鑄爐(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)室(shi)是一(yi)只(zhi)雙(shuang)層壁的(de)(de)(de)(de)(de)立式容器，內徑為(wei) 80 厘米，圓柱體的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度為(wei)85厘米，真(zhen)空(kong)熔(rong)室(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)實際有效高(gao)度為(wei) 110 厘米。爐(lu)蓋也是雙(shuang)層壁的(de)(de)(de)(de)(de)，雙(shuang)層壁之間(jian)通入(ru)冷(leng)卻(que)水。真(zhen)空(kong)熔(rong)室(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)內壁，都經過(guo)仔細的(de)(de)(de)(de)(de)拋光，表(biao)面光滑，沒有尖角(jiao)和突棱的(de)(de)(de)(de)(de)存在，因(yin)此(ci)只(zhi)要用簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)機械(xie)清潔(jie)方法(fa)，即可(ke)(ke)以(yi)除去在熔(rong)室(shi)內因(yin)熔(rong)煉過(guo)程中氣化而產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)金屬揮發物和臟物。這樣既有利于縮短抽氣時間(jian)，又可(ke)(ke)獲得一(yi)個良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)空(kong)極限。

4.2.2 操(cao)作臺：

真空熔室安裝在一個堅固的槽鋼(gang)操作臺(tai)上。它是工作人員工作和操作設備的場所。

4.2.3 加料：

為了(le)在真(zhen)空熔(rong)煉過程中添加(jia)各種元素或(huo)二次加(jia)料(liao)，因此(ci)在爐蓋上(shang)裝(zhuang)有特制的加(jia)料(liao)裝(zhuang)置，加(jia)料(liao)裝(zhuang)置與熔(rong)煉室之間有一個隔離閥；它可在工藝允(yun)許的情況下連續對爐內加(jia)料(liao)。操(cao)作方式(shi)(shi)有二種：手動(dong)方式(shi)(shi)和自動(dong)方式(shi)(shi)（由用戶選擇）。

4.2.4 感應線(xian)圈：

感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)(quan)是(shi)一種矩形紫(zi)銅管制成的(de)(de)(de)，匝(za)(za)與匝(za)(za)間(jian)有 4—5 毫米的(de)(de)(de)間(jian)隙，通(tong)過(guo)他們外(wai)圍的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)板來(lai)固定位置，感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)(quan)和進(jin)出電(dian)(dian)(dian)極間(jian)的(de)(de)(de)連接(jie)(jie)是(shi)用(yong)螺(luo)母來(lai)連接(jie)(jie)的(de)(de)(de)，拆(chai)卸方便，既能(neng)保證(zheng)良(liang)好的(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)，又能(neng)保證(zheng)可(ke)靠的(de)(de)(de)真空密封。線(xian)圈(quan)(quan)內放有一個坩(gan)(gan)堝(guo)，線(xian)圈(quan)(quan)與坩(gan)(gan)堝(guo)之間(jian)要有 1—2 毫米厚的(de)(de)(de)玻璃絲布以免(mian)線(xian)圈(quan)(quan)碰(peng)著導(dao)電(dian)(dian)(dian)性坩(gan)(gan)堝(guo)造(zao)成短路，另(ling)外(wai)也防止線(xian)圈(quan)(quan)直接(jie)(jie)受坩(gan)(gan)堝(guo)的(de)(de)(de)熱輻射，在(zai)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)底部焊有四(si)塊支(zhi)承板，是(shi)用(yong)來(lai)支(zhi)托坩(gan)(gan)堝(guo)的(de)(de)(de)。如果使用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性坩(gan)(gan)堝(guo)，如石(shi)墨坩(gan)(gan)堝(guo)，線(xian)圈(quan)(quan)不應(ying)直接(jie)(jie)與坩(gan)(gan)堝(guo)接(jie)(jie)觸，在(zai)接(jie)(jie)觸處應(ying)墊上(shang)耐高溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)墊。最 大線(xian)圈(quan)(quan)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)是(shi) 250 伏(fu)左右，在(zai)特殊情況(kuang)下，還(huan)要低些。以免(mian)引(yin)起(qi)真空放電(dian)(dian)(dian)，尤(you)其在(zai)熔融金(jin)屬有快速的(de)(de)(de)氣化(hua)傾向時，更容易(yi)發生放電(dian)(dian)(dian)現象。為防止放電(dian)(dian)(dian)可(ke)在(zai)線(xian)圈(quan)(quan)上(shang)涂高溫(wen)(wen)絕(jue)緣(yuan)漆和塑性氧化(hua)鋁(lv)。

4.2.5 水冷電極：

水(shui)冷電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)具有導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)通水(shui)的雙重任務(wu)，在爐(lu)子(zi)的外面(mian)，電(dian)(dian)(dian)(dian)流是(shi)從中頻電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)設備沿著水(shui)冷銅排(pai)傳導(dao)來的。銅排(pai)接到(dao)水(shui)冷銅電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)上，銅電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)通入真空熔室，把(ba)電(dian)(dian)(dian)(dian)流和(he)冷卻(que)水(shui)帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當(dang)坩(gan)堝(guo)用在(zai)真空中去熔融金屬(shu)時,用戶(hu)可以根據金屬(shu)的性(xing)質自己選擇(ze)制(zhi)造坩(gan)堝(guo)的材料和(he)工藝，但坩(gan)堝(guo)的尺寸應符合設計(ji)圖紙的要求。

4.2.7 連鑄機構：

連(lian)鑄機構應客戶(hu)要(yao)求制(zhi)定。由(you)結(jie)晶器，牽引小車(che)，道軌等組成，牽引對輪由(you)一臺力矩電機驅動，能夠滿足恒力矩寬調(diao)速的使用要(yao)求。牽引小車(che)道軌在(zai)爐體(ti)底下與操作臺相連(lian)，拆(chai)卸(xie)方(fang)便。

4.2.8 真空機組：

為(wei)了能在整個熔(rong)煉過(guo)程中，有良好的工(gong)作真空(kong)度及真空(kong)抽(chou)速，故本設備(bei)選用(yong)(yong) ZJ—300羅茨泵一臺(tai)和 2X—70 機械泵一臺(tai)。閥(fa)門為(wei)氣(qi)(qi)動電(dian)磁控制(zhi)，操作方便可靠。有充、放氣(qi)(qi)閥(fa)，氣(qi)(qi)源用(yong)(yong)戶自備(bei)。

4.2.9 真(zhen)空測(ce)量：

建議使用 ZDO--I 熱偶真空(kong)(kong)計，表(biao)頭刻度熱偶是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐(lu)附帶(dai)熱偶真空(kong)(kong)規(gui) 1 個(ge)。爐(lu)蓋上(shang)裝有 0.1MPa—133Pa 的(de)負壓壓力(li)表(biao)，以觀(guan)察(cha)爐(lu)內真空(kong)(kong)或保護氣體(ti)的(de)壓力(li)。

4.2.10 視察裝置(zhi)：

在(zai)爐蓋上有一個視(shi)察(cha)(cha)窗(chuang)，可(ke)以視(shi)察(cha)(cha)熔(rong)室內的(de)熔(rong)煉(lian)情(qing)況。它有四(si)組耐熱石英玻(bo)璃。用來保(bao)護視(shi)察(cha)(cha)窗(chuang)上的(de)視(shi)察(cha)(cha)玻(bo)璃，不受(shou)到金屬(shu)蒸氣的(de)污染。只(zhi)有在(zai)觀察(cha)(cha)的(de)瞬間內才能(neng)暫(zan)時移開擋熱板。擋熱板由一個手柄操作，玻(bo)璃損壞時，可(ke)以很方便(bian)的(de)調換。

4.2.11 冷(leng)卻系統(tong)：

它是用(yong)來提供爐體、電源、感應器和(he)水(shui)冷結晶器的(de)用(yong)水(shui)的(de)。進(jin)水(shui)管上有(you)電接點壓力表用(yong)于監示(shi)水(shui)的(de)壓力。

4.2.12 溫度(du)測(ce)量(liang)：

因為溫(wen)(wen)(wen)度(du)對連鑄工藝有著直接(jie)(jie)的影響，所(suo)以(yi)在溫(wen)(wen)(wen)度(du)測量(liang)上要求比較嚴(yan)格(ge)。本(ben)設備(bei)主要的測溫(wen)(wen)(wen)處(chu)為金屬(shu)溶液溫(wen)(wen)(wen)度(du)、金屬(shu)出口(kou)處(chu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和通過水冷(leng)結晶器處(chu)金屬(shu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。一般采用(yong)(yong)接(jie)(jie)觸式（熱電偶測溫(wen)(wen)(wen)）測溫(wen)(wen)(wen)，也可以(yi)使用(yong)(yong)光學測溫(wen)(wen)(wen)或紅外輻射(she)溫(wen)(wen)(wen)度(du)計通過視察窗測量(liang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)（用(yong)(yong)戶自備(bei)）。測溫(wen)(wen)(wen)方式由用(yong)(yong)戶指定。設備(bei)提供測溫(wen)(wen)(wen)裝置(zhi)和顯示儀表。

4.2.13 控制部(bu)分：

控制部分(fen)由熔煉電源、真空機組(zu)和牽引機構(gou)幾部分(fen)控制組(zu)成。由PLC可編程序控制器(qi)控制，標準配置為模擬屏操作（可選配觸摸屏操作）；熔化功率(lv)大小(xiao)可調(diao)控并顯(xian)示(shi)；帶遠程通(tong)訊(xun)端口（用戶(hu)選配）。

5. 設備組成

50 公斤真空下連鑄爐成套設備大件分(fen)為如下四部分(fen)

5.1 爐體附(fu)件及(ji)真空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可控硅電源系(xi)統(tong)。

5.4 水冷系統