熔炼炉介绍

中频炉-100公斤周期式真空熔炼炉

时间:2013-2-18 15:09:21  作者:会员  来源:熔炼炉信息网  查看:230  评论:0
内容摘要:1 型号与主要技术指标1.1 电炉型号: ZG-0.1 L1.2 容量(以钢计): 0.1t1.3 最高工作温度: ...

1  型号与主要技术指标

1.1  电炉型号:                             ZG-0.1

1.2   容量(以钢计):                       0.1t

1.3   最高工作温度:                        1700

1.4   极限真空度:                          6.6×10-2Pa

1.5   工作真空度:                          6.6×10-1Pa

1.6   压升率(漏泄):                       0.06Pa/min

1.7   输入电源电压:                        380V±10%

1.8   输入相数:                            3

1.9   输入电源频率:                        50Hz

1.10  输出中频电压:                        250V375V

1.11  输出中频频率:                        2000Hz

1.12  最大中频输出功率:                    200kW

1.13  冷却水量:                            16m3/h

1.14  设备总重量:                          8t(计算值)

2  工作原理

100kg真空感应电炉是利用中频感应加热的新型真空熔炼设备,炉体内部设有一只螺旋型管式线圈,当线圈通以中频电流时,则产生交变磁场。金属炉料在磁场作用下,感应出电势,产生环形电流,这种电流在本身的磁场作用下,集中在金属炉料的外层(即所谓的趋肤效应),使外层金属炉料具有很高的电流密度,从而产生集中而强大的热效应,已致把金属炉料加热或熔化。

3  结构性能和优点

3.1  优点

100kg真空感应电炉具有下列优点:

3.1.1  采用立式炉体、装料方便,炉底和炉盖都是三圆弧形的,容易清扫,开启方便,由于设有止口密封圈,不易遭受破损和受热的影响。

3.1.2  不论坩埚如何倾斜,电极和感应线圈之间的连接都不会中断,因此能借倾转坩埚来熔化架桥料而不用捣棒,并能带电进行浇铸,以保持浇铸时所需的温度。

3.1.3  设有放检阀(进气阀),可以通入惰性气体或化学气体,对熔化的金属进行保护,以免氧化。

3.1.4  由于感应加热具有自搅拌性能,使熔化合金均匀而不产生偏析,而且还能加快脱气速度,使熔炼的合金均匀,气体含量少。

3.1.5  效率高、升温快,在用氧化镁、氧化铝、坩埚条件下,全部熔化钢的时间约2030分钟(熔化时间一般与冶炼工艺条件有关)。

3.1.6  准确性高:

控制熔化的时间、温度、成分很准确,使其工作具有高度的准确性。

3.1.7  适用范围广:

对铁基、镍基及其有色金属都能达到冶炼的要求。

3.1.8  使用方便,劳动条件好、备有成套的电源,炉体及附件等,可以随时进行熔炼。熔化有毒性的金属时,可以通过真空机组,把毒气排除到室外,进行无公害处理。

3.1.9  真空机组抽气时间短:

从大气到6.6×10-2帕范围内,具有较大的抽气能力并能保持一个稳定的极限真空。

3.1.10  安全可靠:

如中频电源过载,感应线圈、水冷电缆、扩散泵、电容器、可控硅电源等断水,都有保护装置(通过水压或水温来保护报警)。

综合上述情况,100kg真空感应电炉,无论在使用上,生产效率上以及技术上都满足一般常规的真空熔炼要求。

3.2  结构特征:

3.2.1  炉体(即熔室):

100kg真空感应电炉的熔室是一只双层壁的立式容器。真空熔室的内壁,都经过仔细的抛光,表面光滑,因此只要用简单的机械清洁方法,即可以除去在熔室内因熔炼过程中气化而产生的金属挥发物和脏物。这样既有利于缩短抽气时间,又可获得一个良好的真空极限。在真空熔室的后部是排气孔,电极在倾转坩埚浇铸时,仍能进行通电。排气口有百叶窗。可以防止金属渗入高真空泵内,一般说来这个措施是足够的,因为金属蒸气是在真空中直接扩散,然后附着在真空的冷壁上。

3.2.2  炉门:

100kg在炉体开有方炉门,炉门上设有型壳保温加热的接口,另外增设方炉门有利于型壳的装夹与取出,便于维修。

3.2.3  炉盖:

炉盖上装有二个视察孔,双层石英隔热玻璃,能观察到炉内的各个有效位置,同时可供二个人观察冶炼情况,观察孔玻璃下有自刷机构。以清理玻璃上的污物,炉盖的开启是由一个油缸来提升的,可以轻便的开启关闭。

3.2.4  加料、测温、取样、机构:

100kg真空感应熔炼炉设有合金加料、在线测温、取样机构(用户选择项)。

3.2.5  感应线圈:

感应线圈是一种扁圆形紫铜管制成的,外喷涂绝缘层,通过它们外围的绝缘板来固定位置,感应线圈和进出电极间的连接是用两个螺母来连接的,拆卸方便,既能保证良好的导电,又能保证可靠的真空密封。

3.2.6  转动电极与倾炉机构:

转轴为同轴供电方式。水冷装配结构,为用户免去了以往环氧树脂浇铸电极不能自己维护之苦,可以自行拆卸。液压倾炉是由我们研究所自己开发的液压阀控制(双向比例阀门)。

3.2.7  真空机组:

为了能在整个熔炼过程中,有良好的工作真空度,机组配置为KT-600扩散泵一台、ZJ-600罗茨泵一台、H150滑阀泵一台。

3.2.8  在炉盖上有二个视察窗,可以视察熔室内的熔炼情况。

3.2.9  真空测量:

建议使用热偶电离两用复合真空计,根据生产工艺要求,真空机组上还装有真空压力表,表压用以观察炉内粗真空度或保护气体的压强。

3.2.10  测温装置:

在炉盖上部有一个测温装置。当需要测温时,可以装上热电偶和热电偶保护管(一般用金属陶瓷)。进行测温时,只须转动手柄,让热电偶插进坩埚金属液内。有一个齿条操作机构,以便使热电偶在液面停止,从数字表可读出温度数值,也可以使用光学测温或远红外辐射温度计通过视察窗测量温度。

3.2.11  进电系统:

进电系统采用同轴水冷,小辫式进电,效率高、拆装方便。

4  试车与运行

4.1  试车前的检查

4.1.1  可控硅中频电源检查,详见中频电源说明书。

4.1.2  真空机组接通H150旋片真空泵的电源后,检查泵的旋转方向,是否符合泵罩上的箭头指示方向,如旋转方向相反时,可以调换三相电源相序。同样方法检查罗茨泵。

4.1.3  水冷系统:

打开主水阀和各个分水阀,水流显示各支路水流是否畅通,冷却水管道须按水冷系统图连接。

4.2  运行

4.2.1  操作前的检查工作:

4.2.1.1  检查熔室里边的卫生和潮湿情况,构件有无破损,能否阻碍工作,如发现有问题时,处理解决;

4.2.1.2  检查整个水冷系统,水压应符合0.150.3MPa的压力规定,总流量不小于2.5立方米/时,特别注意感应线圈的水流情况;

4.2.1.3  检查配电部分,是否完整良好,有无短路,断路情况;

4.2.1.4  检查感应线圈匝间距离,有无短接,有无金属杂物落入;

4.2.1.5  检查电源电压是否稳定,如电网电压变动超过±15%,即不应开炉,以免损坏。

4.3  操作顺序:

4.3.1  装料前,必须对整个炉内进行检查,例如:线圈坩埚、锭模的干燥情况、清洁情况等,一切正常后即可装料;

4.3.2  检查真空容器封闭情况,在各部封闭良好后,合上容器盖,检查滑阀泵油标,看油量是否符合要求,启动滑阀泵进行抽真空,打开预真空阀对Z400油增压泵进行抽气;

4.3.3  预真空抽到小于10Pa,关闭预真空阀,打开低真空阀,对熔室进行抽气至小于10Pa,与此同时打开K400油增压泵冷却水阀门,接通电源进行预热,一般加热60分钟后,油增压泵即能开始工作,可开始对感应线圈进行送电;

4.3.4  打开设备的各冷却水阀门;

4.3.5  检查电压调压器的指针,是否指零,按中频电源说明书启动逆变系统;

4.3.6  按工艺调整到合适的工作功率上进行冶炼(按工艺要求来调整功率);

4.3.7  调整中频电压和电流时,注意中频电压与直流电压的比是否正常;

4.3.8  在金属接近熔化时,必须注意观察炉内情况,如果发现炉内金属液气化较激烈时,应降低功率,必须按真空度和炉温情况来调节功率,避免激烈气化与飞溅;

4.3.9  在熔化完毕进行浇注时,须密切注视浇注情况;

4.4  操作中的注意事项:

4.4.1  操作者在操作之前,必须通过熔炼实习,了解各部分运行原理,以免在操作时发生人身和设备损坏事故;

4.4.2  在非真空浇铸时,操作者一定要带好防护用具,特别是防护罩;

4.4.3  对真空冶炼设备而言,冷却水是重要的,当感应线圈冷却温度过高时,易使线圈变形甚至熔化,因此在发现停水时(炉温在15001600)首先应停止向感应线圈及真空泵送电,再把真空阀门关闭,打开备用水箱开关,以免损坏设备和影响正常工作。因此在熔炼过程中,应当经常检查,注意调节水量,各部冷却水温升不应超过20

4.4.4  如果熔室处于真空状态,应先启动滑阀泵然后再打开真空阀,避免拉坏阀门。

 

5  日常维护及注意事项

5.1  在开始熔炼后,当熔室压强低于10Pa时方可给炉体,感应线圈及油增压泵冷却水,以免炉体及感应线圈表面凝结水滴而使在抽气时间影响真空度。当熔炼完毕后,破坏熔室真空前,应先停止炉体冷却水,同时维持感应线圈出口温在3450范围内。

5.2  当熔炼时熔室压强低于30Pa时,方可利用油增压泵进行抽气,高于30Pa时,应关闭高真空阀,只开低真空阀,利用滑阀泵直接抽气。

5.3  禁止在高真空抽气时破坏炉体真空以免油增压泵被氧化而不能工作。当油增压泵停止工作时,冷却水应继续流通,约30分钟方可切断泵的冷却水。

5.4  在熔炼过程中滑阀泵应经常运转,不能停止。如果进行高真空抽气,可打开高真空阀,关闭低真空阀,如要进行低真空抽气(只用滑阀泵抽气),关闭高真空阀打开低真空阀。

5.5  炉体转动密封部分应妥为保护,经常加入密封油脂,经常保证良好的密封。密封油的饱和蒸气压在常温时应不大于1.3×10-5Pa

5.6  由于熔炼的进行,在熔室的内壁被凝结的水汽所润湿,这润湿了表面吸附气体将影响真空度,增长抽真空时间,所以随时擦干和清洁润湿了内壁,对缩短抽气时间是很重要的。

6  成套设备

6.1  成套设备包括:

6.1.1  电炉本体及真空机组;                           1

6.1.2  可控硅与变频装置;                             1

6.1.3  100kg操作箱;                                  1

6.1.4  液压站;                                       1

6.1.5  水冷系统(不包括管路)。                        1


标签:电压 电源 真空度 
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