ZH—0.001型真空自耗电极电弧炉主要用于熔炼钛、铌、锆等活泼金属和钨、钼等难熔金属,除此之外,也用来熔炼铁基、镍基、钴基等合金材料。
其特点是可以进行高温,高速熔化,脱气效果显著,熔融金属不受耐火材料污染,能够减少金属中的非金属夹杂物。由于本设备采用了比较新式的电控系统,电极升降即可以手动控制,又可以自动控制,均匀调节熔化速度:追踪灵敏,没有扰动,运行可靠。
本设备型号意义;Z-“真空”H-“自耗电弧”
0.001t 锭重”(以钛计)“吨”。
本设备适合于下列条件工作:
1.环境温度在5~40℃范围内。
2.海拔不超过1400米。
3. 相对湿度不超过90%。
4.在没有剧烈震动和颠簸,没有导电尘埃,爆炸性气体和能破坏金属及绝缘的腐蚀性气体的房间。
二、主要技术数据
1.熔炼金属量:1kg(以钛计)
2.工作电压:20~45V
3.最大工作电流:1200A
4.极限真空度:6.6X10-3Pa。
5.熔炼前真空度:1.33X10-2Pa
6.压升率:<4 Pa/H。
7.自耗电极规格:Ø25~Ø40X400mm。
8.铸锭规格:Ø60X100mm。
9.冷却水消耗量:6m3/H。
10.冷却水进口水压:2.5~3.5kg/cm2。
11.冷却水进口水温:<25℃。
12.操作,控制交流电源为三相四线制380/220V,50HZ。
三、工作原理
ZH-0.001真空自耗电极电弧炉是利用压制成的被熔金属棒料,在真空或保护气氛下进行熔炼的。在工作过程中金属棒料本身作为上电极(负极),在电流电源作用下与置于结晶器中的下电极(正极)产生电弧,利用电弧的高温使上电极本身熔化,并在水冷结晶器中被迅速冷却凝固,而得到金属或合金的锭子。
四、结构概述
ZH-0.001真空自耗电极电弧炉主要由九个部分组成:炉体、上电极升降机构、结晶器、下电极装置、底架及操作台、真空系统、水冷系统、电控系统和直流电源等。
1、炉体是一个立式圆筒形容器,炉体顶盖上装有观察装置。
炉体的右侧面为排气口,与真空系统连接。在炉体的后侧面设有炉门,其上有视察窗,便于安装上电极和观察熔炼情况。此外在炉体的左侧面设有防爆孔,以备意外发生而保护设备和人身的安全。
2、极杆及升降机构:上电极杆由紫铜管制成,其中通水冷却,电极杆下端用夹头固定自耗电极。电极杆上端被升降机构卡箍卡住,两者之间用绝缘套筒绝缘,由差动减速器及滚珠丝杠转动,使上电极杆上升或下降。直流电源的负极由软电缆及卡箍接至上电极。
3、结晶器:由紫铜等材料制造成双层内通水冷却的圆柱形容器,上部安装在炉体上,并与炉体绝缘,下部与下电极连接,并且绝缘结晶器内光滑并有锥度,即上口小下口大,便于结晶的金属锭由结晶器内拉出。
4、下电极及拖锭装置:下电极为通水冷却的正电极,上端有孔,用销固定由熔炼金属材料做成的电极板。直流电源的正极通过软电缆及卡箍通到下电极上,通过法兰,密封紧固在结晶器下部;下电极下端由拖锭装置的卡箍卡住,由电机通过减速机及螺杆传动,使下电极上升或下降。
5、架及操作台部分:底架用于支撑炉体,其底脚有4个基础螺孔,可牢固的安装在基础上。在底架的右侧设有托架,操作人员可站在工作台上,进行控制操作和观察炉内熔炼情况。
6、系统:主要由ZK-300油增压扩散泵一台,RTO-150罗茨泵和2X-70旋片真空机械泵各一台,以及相应的气动阀门,真空管道等组成。真空测量采用柜式数显真空计,安装在控制柜面板上。
7、冷却水系统:冷却水由冷却水总管集中上水和回水。分别接到下列各点:上电极杆,下电极杆,结晶器,油增扩泵,罗茨泵,旋片泵,直流电源等部位。冷却水的入口水压为2.5~3.5kg/cm2消耗量为6立方米/小时。为了保证水源的可靠,建议用户在厂房内设置距地面高4米的水箱一个。冷却水的排水汇集于地下水池或水箱中,由水泵完成回送水的开路循环。
8、电控系统:主要采用PLC可编程控制器对各控制元件进行连锁控制。由于控制上电极杆的手动和自动升降,拖锭装置的升降;真空系统的气动与电动操作及各种保护信号等。使整套设备可实现自动和手动的两种控制。详细操作请见电控使用说明书