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真空感應(yīng)熔煉電爐基本形式
2024-08-29
真空感應(yīng)熔煉設(shè)備是利用感應(yīng)熔煉技術(shù)在實(shí)際使用中通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的搭配來實(shí)現(xiàn)原理的。該設(shè)備通常利用電磁感應(yīng)的原理，將感應(yīng)線圈和物料放入一個(gè)密閉的腔體中，并通過真空抽氣系統(tǒng)抽出容器內(nèi)的氣體，然后利用電源使電流通過感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并在物料內(nèi)部形成渦流，當(dāng)發(fā)熱量達(dá)到一定程度時(shí)，物料開始熔化。熔化過程中通過設(shè)備上的其他配套部件實(shí)現(xiàn)功率控制、溫度測(cè)量、真空測(cè)量、補(bǔ)充加料等一系列操作，最后通過坩堝翻轉(zhuǎn)將液態(tài)金屬澆入鑄模內(nèi)形成金屬錠進(jìn)行熔煉。真空感應(yīng)熔煉設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)包括以下幾部分：
真空感應(yīng)熔煉電爐 除上述部件外，還應(yīng)配備電源、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，為設(shè)備熔煉材料提供能量輸入，并在關(guān)鍵部位提供一定的冷卻，防止系統(tǒng)過熱而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)壽命降低或損壞。對(duì)于有特定工藝要求的感應(yīng)熔煉設(shè)備，還有相關(guān)的輔助部件，如傳送小車、爐門啟閉、離心澆鑄盤、觀察窗等。對(duì)于雜質(zhì)較多的設(shè)備，還應(yīng)配備氣體過濾系統(tǒng)等?？梢姡惶淄暾母袘?yīng)熔煉設(shè)備除了必備的部件外，還可以根據(jù)特定的工藝要求，通過添加其他部件來實(shí)現(xiàn)不同的功能，并為金屬制備提供便利的條件和實(shí)施方法。
真空感應(yīng)熔煉電爐 是在真空條件下，先用感應(yīng)加熱熔化金屬，然后將液態(tài)金屬澆注到鑄型中，得到金屬錠的熔煉設(shè)備。真空感應(yīng)爐的發(fā)展始于1920年左右，主要用于冶煉鎳鉻合金。直到第二次世界大戰(zhàn)促進(jìn)了真空技術(shù)的進(jìn)步，真空感應(yīng)熔煉電爐 才真正得到發(fā)展。在此期間，由于合金材料的需求，真空感應(yīng)熔煉爐不斷向大型化發(fā)展，由最初的幾噸發(fā)展到幾十噸的超大型感應(yīng)爐。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)，除了設(shè)備容量的變化外，感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)也由以周期為單位的周期爐發(fā)展為裝料、鑄型準(zhǔn)備、熔煉、澆注等作業(yè)連續(xù)或半連續(xù)的真空感應(yīng)熔煉。不停爐連續(xù)作業(yè)，節(jié)省了裝料時(shí)間和等待錠冷卻的時(shí)間，連續(xù)生產(chǎn)提高了效率，也增加了合金產(chǎn)量。更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。與國(guó)外相比，我國(guó)早期的真空感應(yīng)爐容量相對(duì)較小，主要在2噸以下，大型冶煉爐仍依賴從國(guó)外進(jìn)口，隨著近幾十年的發(fā)展，我國(guó)也能自行研制大型真空感應(yīng)冶煉爐，最高冶煉達(dá)十余噸。真空感應(yīng)熔煉電爐發(fā)展較早，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，維護(hù)費(fèi)用低，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
真空感應(yīng)熔煉電爐的基本形式。通過可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)將金屬材料加入熔煉坩堝中。另一側(cè)對(duì)準(zhǔn)坩堝，通過將熱電偶向下插入熔融金屬中實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。熔煉后的金屬由翻動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，倒入成型模具中，實(shí)現(xiàn)金屬的熔煉。整個(gè)過程操作簡(jiǎn)單方便，每次熔煉只需一至兩名工人即可完成。在熔煉過程中，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)控和材料成分的調(diào)整，最終得到的金屬材料更符合工藝要求。
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