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真空速凝炉各组成部分及工作原理
发布时间:2018-07-18   浏览:150次

  真空速凝炉各组成部分及工作原理

  真空速凝炉是利用真空感应熔炼的方法,在真空或惰性气体状态下把合金原料熔炼并浇铸在水冷辊上急速凝固后再在水冷盘上进行慢速降温。把合金变成30°C左右且大小、薄厚均匀的合金薄片的一种电热设备。速凝炉已成为制造合金薄片的生产专用熔炼设备在钕铁硼磁材的生产中可有效地减少ɑ-Fe生成。

  真空速凝炉炉体为立式炉壳其内层为不锈钢制成的园筒外层为碳钢。两层之间形成夹套,可以通冷却水将传到炉壳上的热量带走,以使炉壁温度不超过60℃。中间开有保护气氛通气口。热电偶测温孔、抽气孔及观察孔。热电偶有到温自动退出装置。红外测温观察孔有玻璃气吹防雾装置,操作人员使用的观察孔设有挡板。

  炉盖有内外封头和法兰组成,中间水冷炉盖吊在启闭机构上,板动启动机构上的手柄可以将真空速凝炉炉盖升启10-15mm,炉盖上有压头、压力传感器、排气隔膜阀及炉盖锁紧装置。

  炉底也是由内外封头和法兰组成,中间水冷,固定在炉体底部,有电极引入,下压头进气隔膜阀等组成,并装可调节高度位移传感器。

  电炉真空系统采用配电磁放气阀及油扩散泵。同时真空速凝炉还设有冷阱及机组,测量为复合真空计。


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  真空熔炼炉的原理:真空熔炼是在常压下进行的物理化学反应条件有了改变,这主要体现在气相压力的降低上。只要冶金反应中有气相参加,而且反应生成物中的气体摩尔数大于反应物中的气体摩尔数的数值时,若减小系统的压力,则可以使平衡反应向着增加气态物质的方向移动,这就是真空熔炼炉中物理化学反应的根本的特点。   控制   大气熔炼和浇注的主要缺点之一是合金成分(主要是一些比较活泼的元素)由于烧损不易准确控制,而真空熔炼不受周围气氛污染,金属液与大气中的氧和氮脱离接触,所以真空熔炼炉能严格控制合金中活泼元素,如铝、钛等的含量,将合金成分控制在很窄的范围内,因而能保证合金的性能、质量及其稳定性。   碳脱氧反应   大气熔炼碳氧反应对金属液起着除气作用和机械搅拌作用,但由于碳的脱氧能力不强,不能单独用作脱氧剂,往往要用硅、铝等金属脱氧剂进行沉淀脱氧。在真空熔炼炉中,由于气相压力低,且碳氧反应生成的CO气泡能够不断的被抽走,而使平衡向生成CO的方向移动,即[C]+[O]={CO}反应不断向右方进行,从而提高了碳的脱氧能力。   大量实践数据表明:真空熔炼炉与大气熔炼相比较,碳的脱氧能力约提高100倍。真空熔炼镍基合金时,将合金的氧含量降低到20×10以下是不难做到的。真空下用碳脱氧,不仅具有高的脱氧能力,而且其脱氧产物是气体,易于排除,而不沾污金属熔池,这比用硅、铝等生成固态脱氧产物的脱氧剂要优越得多,因此在真空熔炼中,碳是理想的脱氧剂。