真空連鑄爐簡介 

1 用途

50 公斤(jin)真(zhen)空(kong)下連鑄(zhu)爐(lu)是在真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下利用(yong)中頻感(gan)應加熱原理進行熔化金(jin)(jin)屬、并用(yong)一套引錠機構拉鑄(zhu)金(jin)(jin)屬的(de)現代化設備。它能嚴格控制溫度和(he)(he)合(he)金(jin)(jin)成份，具有(you)一定的(de)電(dian)磁攪(jiao)拌和(he)(he)強(qiang)大的(de)真(zhen)空(kong)脫氣(qi)能力，可(ke)用(yong)于高(gao)級精(jing)密(mi)合(he)金(jin)(jin)、高(gao)純(chun)度金(jin)(jin)屬在真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下或充惰(duo)性氣(qi)體情況下進行熔煉和(he)(he)拉鑄(zhu)。

如(ru)果(guo)選用(yong)石(shi)墨坩堝或者用(yong)石(shi)墨摻(chan)耐火(huo)粘土的坩堝，便(bian)可以通過間接的加熱方法熔化低電阻的金屬及其合金，例(li)如(ru)：金、銀(yin)、銅(tong)、鋁、青銅(tong)等。

2 主要參數

2.1 設(she)備總功率(lv)： 115 kW

2.2 電源(yuan)電壓： 380 V

2.3 電源頻率： 50 Hz

2.4 額定容量： 50 kg（以鋼計(ji)）

2.5 中頻額定(ding)功率： 100 kW

2.6 中頻額定電(dian)壓(ya)： 375 / 250 V

2.7 中頻(pin)額定頻(pin)率(lv)： 2 ~ 2.5 kHz

2.8 額定溫度： 1700℃

2.9 熔(rong)化(hua)率 (1600℃ )： 約 50 kg / h

2.10 極限真(zhen)空度： 0.66Pa

2.11 工作(zuo)真(zhen)空度： 6.6Pa

2.12 壓(ya)升率： 0.13Pa/ min

2.13 熔室有效抽速(su)： 300 L / S

2.14 電耗： 115 kWh / t

2.15 耗水量： 6 m3/h

2.16 總重量： 3.5 t (計算值(zhi))

3 熔煉工作原理

50 公斤真空下(xia)連鑄爐是利(li)用中(zhong)頻(pin)電(dian)磁(ci)(ci)感應(ying)石(shi)墨(mo)(mo)間接(jie)加熱(re)原理(li)進行加熱(re)的(de)真空熔(rong)(rong)煉(lian)設備，爐體(ti)內部(bu)設有(you)(you)一只(zhi)螺旋型(xing)管(guan)式線(xian)圈，當線(xian)圈通以中(zhong)頻(pin)電(dian)流時，則產(chan)生(sheng)交變(bian)磁(ci)(ci)場，石(shi)墨(mo)(mo)在(zai)磁(ci)(ci)場作用下(xia)，感應(ying)出電(dian)勢，產(chan)生(sheng)環(huan)形(xing)電(dian)流，這種電(dian)流在(zai)本身的(de)磁(ci)(ci)場作用下(xia)集中(zhong)在(zai)石(shi)墨(mo)(mo)的(de)外層（即所謂的(de)趨膚(fu)效應(ying)），使外層石(shi)墨(mo)(mo)具(ju)有(you)(you)很高的(de)電(dian)流密度，從而產(chan)生(sheng)集中(zhong)而強大的(de)熱(re)效應(ying),石(shi)墨(mo)(mo)坩堝(guo)達到一定(ding)溫度金屬爐料自然會被間接(jie)加熱(re)并熔(rong)(rong)化。

熔化(hua)后的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)溶液由坩堝下部的(de)(de)(de)導流管流出，在流出的(de)(de)(de)過程中(zhong)通過水冷結(jie)晶器逐漸的(de)(de)(de)固化(hua)；由于結(jie)晶器的(de)(de)(de)吸(xi)熱(re)作用，使(shi)金屬(shu)(shu)液柱急劇冷卻從而使(shi)金屬(shu)(shu)晶粒按一定的(de)(de)(de)形狀排列，由引出機(ji)構引出，從而連續得到特(te)制形狀的(de)(de)(de)棒(bang)料或板(ban)料。

4 結構性能和優點

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

4.1.1 采用(yong)立式爐(lu)(lu)體(ti)，裝料方便，爐(lu)(lu)蓋是三圓(yuan)弧形的，容易(yi)清(qing)掃(sao)；爐(lu)(lu)蓋和(he)(he)爐(lu)(lu)體(ti)是用(yong)提升機構連接，開啟方便，由于設計有止(zhi)口(kou)，密封圈不易(yi)遭受(shou)破(po)損和(he)(he)受(shou)熱的影響；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），可以通入惰性氣體(ti)或化學氣體(ti)，對熔(rong)化的金(jin)屬進行(xing)保護(hu)，以免(mian)氧化。

4.1.3 具有一定自攪拌性能，使熔化合(he)金均(jun)勻而(er)不(bu)產生偏析(xi)，而(er)且(qie)還能加快脫氣速度，使熔煉的(de)合(he)金均(jun)勻，氣體含(han)量少。

4.1.4 效(xiao)率高、升溫快(kuai)，在用石墨坩堝條件下，全部(bu)熔化鋼的時間約(yue) 30—50 分鐘（由工藝(yi)條件決定(ding)）。

4.1.5 準確性(xing)高：控制熔(rong)化的(de)時間、溫度(du)、成分很準確，使其(qi)工作具(ju)有(you)高度(du)的(de)準確性(xing)和(he)可操作性(xing)。

4.1.6 適用范(fan)圍廣：對(dui)鐵基(ji)、鎳基(ji)及(ji)其有色金屬都能(neng)達(da)到冶煉(lian)的要求。

4.1.7 使用方便：勞(lao)動條件好、備有成(cheng)套的電源，爐體(ti)及附(fu)件等，可以(yi)隨時(shi)(shi)進行熔煉。熔化(hua)有毒性(xing)的金屬(shu)時(shi)(shi)，可以(yi)通過真(zhen)空機組，把毒氣排除到室外，進行無(wu)公(gong)害處理。

4.1.8 真空(kong)機組抽氣時間短：從大(da)氣到 6.6×10 -1帕范圍內，具有較大(da)的(de)抽氣能(neng)力(li)并能(neng)保持一個穩定的(de)極(ji)限真空(kong)。

4.1.9 安全可靠：如中頻(pin)電源過載，感(gan)應線圈、中頻(pin)電纜、電容器、可控硅電源等斷水，都(dou)有保護裝置。

綜(zong)合上(shang)述(shu)情況 50 公斤真(zhen)空下(xia)連鑄(zhu)爐，無論在使用上(shang)，生產(chan)效率上(shang)已及技(ji)術上(shang)都(dou)能(neng)滿足一(yi)般常規的真(zhen)空熔煉要求。

4.2 結構特征：

4.2.1 爐(lu)體(ti)（即熔(rong)室）：

50 公(gong)斤真空(kong)下連鑄爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)熔室是一(yi)只(zhi)(zhi)雙(shuang)層壁的(de)(de)(de)立式容器(qi)，內徑(jing)為 80 厘(li)米，圓柱(zhu)體的(de)(de)(de)高(gao)度為85厘(li)米，真空(kong)熔室的(de)(de)(de)實際有效高(gao)度為 110 厘(li)米。爐(lu)(lu)蓋也是雙(shuang)層壁的(de)(de)(de)，雙(shuang)層壁之(zhi)間通入冷卻(que)水(shui)。真空(kong)熔室的(de)(de)(de)內壁，都(dou)經過仔細的(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)，表面光(guang)滑，沒有尖角(jiao)和突棱的(de)(de)(de)存在，因(yin)此只(zhi)(zhi)要用簡(jian)單的(de)(de)(de)機械清潔方法，即可(ke)以(yi)除去(qu)在熔室內因(yin)熔煉過程(cheng)中氣化而產生的(de)(de)(de)金屬揮發物和臟(zang)物。這樣既有利于縮短抽氣時間，又可(ke)獲得一(yi)個良好的(de)(de)(de)真空(kong)極限。

4.2.2 操作(zuo)臺(tai)：

真空熔室安(an)裝在一(yi)個堅(jian)固的槽鋼(gang)操作(zuo)臺上。它是工(gong)(gong)作(zuo)人員工(gong)(gong)作(zuo)和操作(zuo)設備的場所。

4.2.3 加料：

為了在真空熔(rong)煉(lian)(lian)過程中添(tian)加(jia)各(ge)種(zhong)(zhong)元素(su)或(huo)二(er)次加(jia)料，因此(ci)在爐(lu)蓋上裝有(you)特制(zhi)的加(jia)料裝置(zhi)，加(jia)料裝置(zhi)與熔(rong)煉(lian)(lian)室(shi)之間有(you)一個隔離閥；它可在工藝允(yun)許(xu)的情(qing)況下連續(xu)對(dui)爐(lu)內(nei)加(jia)料。操作(zuo)方(fang)式有(you)二(er)種(zhong)(zhong)：手動方(fang)式和(he)自(zi)動方(fang)式（由(you)用戶(hu)選擇）。

4.2.4 感應線圈：

感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)是(shi)一種矩(ju)形紫銅管制成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，匝與匝間有 4—5 毫米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)間隙，通過他們外圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)板來固(gu)定位置，感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)和進(jin)出電極間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連接是(shi)用螺母來連接的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，拆卸(xie)方便，既能(neng)保證良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)電，又能(neng)保證可靠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)真空(kong)密封。線(xian)圈(quan)內(nei)放(fang)有一個坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)圈(quan)與坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)之間要(yao)有 1—2 毫米厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃絲(si)布以免(mian)線(xian)圈(quan)碰(peng)著導(dao)電性(xing)坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)造成短路，另外也防止線(xian)圈(quan)直(zhi)(zhi)接受坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱輻(fu)射，在線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)底部焊有四塊支承板，是(shi)用來支托坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)導(dao)電性(xing)坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)，如石墨坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)，線(xian)圈(quan)不應(ying)直(zhi)(zhi)接與坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)接觸，在接觸處應(ying)墊(dian)上耐高溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)墊(dian)。最 大(da)線(xian)圈(quan)電壓是(shi) 250 伏左右，在特(te)殊(shu)情(qing)況下(xia)，還要(yao)低些。以免(mian)引(yin)起真空(kong)放(fang)電，尤其(qi)在熔(rong)融金屬有快速的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣化(hua)傾向時，更容易發(fa)生(sheng)放(fang)電現(xian)象。為防止放(fang)電可在線(xian)圈(quan)上涂高溫絕緣(yuan)(yuan)漆和塑性(xing)氧化(hua)鋁。

4.2.5 水(shui)冷(leng)電極(ji)：

水冷(leng)(leng)電(dian)(dian)(dian)極(ji)具有導(dao)電(dian)(dian)(dian)通水的雙重(zhong)任(ren)務(wu)，在爐子的外面，電(dian)(dian)(dian)流(liu)是(shi)從中頻電(dian)(dian)(dian)源設備沿著水冷(leng)(leng)銅(tong)排傳導(dao)來的。銅(tong)排接(jie)到(dao)水冷(leng)(leng)銅(tong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)上，銅(tong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)通入真(zhen)空熔(rong)室，把電(dian)(dian)(dian)流(liu)和(he)冷(leng)(leng)卻水帶給感應線圈。

4.2.6 坩堝：

當坩(gan)堝(guo)用在真空中去熔融金(jin)屬時,用戶可以根(gen)據金(jin)屬的(de)性質自己選擇制造坩(gan)堝(guo)的(de)材(cai)料和工藝，但坩(gan)堝(guo)的(de)尺寸應符合(he)設計圖紙的(de)要求。

4.2.7 連鑄機構(gou)：

連(lian)鑄機構應客(ke)戶(hu)要求制定。由結晶器，牽(qian)引小車，道軌等組(zu)成(cheng)，牽(qian)引對輪(lun)由一臺(tai)力矩電(dian)機驅動，能夠滿足恒力矩寬調速的使(shi)用要求。牽(qian)引小車道軌在爐體底下(xia)與操作臺(tai)相連(lian)，拆(chai)卸(xie)方便。

4.2.8 真(zhen)空機(ji)組(zu)：

為了(le)能在整(zheng)個熔煉過程中，有良好的工(gong)作(zuo)真(zhen)空度及真(zhen)空抽速(su)，故本設備選用(yong) ZJ—300羅(luo)茨(ci)泵一臺和(he) 2X—70 機械泵一臺。閥門為氣動電磁控制，操作(zuo)方便可靠。有充、放氣閥，氣源(yuan)用(yong)戶自備。

4.2.9 真空(kong)測(ce)量：

建議(yi)使用 ZDO--I 熱偶(ou)真(zhen)空(kong)(kong)計，表頭刻度(du)熱偶(ou)是由 13 到 1.3×10 -1Pa，隨電爐附帶熱偶(ou)真(zhen)空(kong)(kong)規 1 個。爐蓋上裝有 0.1MPa—133Pa 的負(fu)壓壓力表，以(yi)觀察爐內真(zhen)空(kong)(kong)或保護氣體(ti)的壓力。

4.2.10 視察裝置：

在(zai)(zai)爐蓋(gai)上有(you)一個視(shi)(shi)察(cha)(cha)窗，可以視(shi)(shi)察(cha)(cha)熔(rong)室內(nei)的(de)熔(rong)煉情(qing)況(kuang)。它(ta)有(you)四組耐熱(re)石(shi)英(ying)玻(bo)璃(li)。用來保護(hu)視(shi)(shi)察(cha)(cha)窗上的(de)視(shi)(shi)察(cha)(cha)玻(bo)璃(li)，不受(shou)到金(jin)屬蒸氣的(de)污染。只有(you)在(zai)(zai)觀察(cha)(cha)的(de)瞬間(jian)內(nei)才(cai)能暫(zan)時移開擋熱(re)板。擋熱(re)板由一個手柄操作，玻(bo)璃(li)損壞時，可以很方便的(de)調換(huan)。

4.2.11 冷卻系統：

它是用(yong)來提供(gong)爐體、電(dian)源(yuan)、感(gan)應器(qi)和(he)水冷結(jie)晶器(qi)的用(yong)水的。進水管上有電(dian)接點(dian)壓(ya)力表用(yong)于(yu)監示水的壓(ya)力。

4.2.12 溫(wen)度測量：

因為(wei)溫(wen)(wen)度(du)對連鑄工(gong)藝(yi)有(you)著(zhu)直接的(de)影響，所以在溫(wen)(wen)度(du)測量上要求(qiu)比較嚴格(ge)。本設(she)備(bei)主要的(de)測溫(wen)(wen)處為(wei)金(jin)屬溶液溫(wen)(wen)度(du)、金(jin)屬出口處溫(wen)(wen)度(du)和(he)通過水冷結(jie)晶器處金(jin)屬溫(wen)(wen)度(du)。一般采(cai)用接觸式(shi)（熱電偶測溫(wen)(wen)）測溫(wen)(wen)，也可以使用光學(xue)測溫(wen)(wen)或紅外輻射溫(wen)(wen)度(du)計(ji)通過視察窗測量溫(wen)(wen)度(du)（用戶自備(bei)）。測溫(wen)(wen)方式(shi)由用戶指定。設(she)備(bei)提供測溫(wen)(wen)裝置和(he)顯示儀表。

4.2.13 控制部(bu)分：

控制(zhi)部分(fen)由(you)熔煉(lian)電源、真(zhen)空機組(zu)和牽引(yin)機構幾部分(fen)控制(zhi)組(zu)成。由(you)PLC可(ke)編程序(xu)控制(zhi)器控制(zhi)，標(biao)準配置為模(mo)擬屏操作（可(ke)選配觸(chu)摸屏操作）；熔化功率大小可(ke)調控并顯(xian)示(shi)；帶遠程通(tong)訊端口(kou)（用戶(hu)選配）。

5. 設備組成

50 公(gong)斤真空下連鑄(zhu)爐成套設備(bei)大件分(fen)為如下四部(bu)分(fen)

5.1 爐體附(fu)件及真空系統。

5.2 引錠機構。

5.3 可(ke)控硅電源系統。

5.4 水冷系統