Введение в вакуумную индукционную плавильную печь

Область применения

В основном используется для производства никелевых жаропрочных сплавов, титановых сплавов, нержавеющей стали, высокопрочной стали и других специальных сплавов.

Используется в научно-исследовательских и производственных подразделениях для плавки и литья специальных никелевых сталей, прецизионных сплавов, железо-неодим-марганца, активных металлов, жаропрочных сплавов, водородных материалов, магнитных материалов, порошковой металлургии и т.д. в вакууме или защитном газе. В процессе вакуумной плавки возможна непрерывная загрузка, автоматический отбор проб и другие процессы.

Принцип работы

В вакуумных условиях индукционная катушка получает индукционный ток по принципу электромагнитной индукции для достижения цели нагрева. Ток проходит через электромагнитную катушку, окружающую металлический материал, с определенной частотой. Переменный ток создает индуктивное магнитное поле, которое вызывает индукционный ток внутри металла и генерирует большое количество тепла для нагрева материала. При относительно низкой температуре его можно использовать в таких процессах, как вакуумная индукционная термообработка. При высокой температуре выделяемого тепла достаточно для плавления металла и его использования для получения металлических или сплавных материалов.

Нагревательный элемент: медная индукционная катушка

Максимальная температура: 1800 градусов

Предельная степень вакуума: 7x10-3Па

Скорость повышения температуры: После завершения вакуумирования начать нагрев. Как правило, металл достигает расплавленного состояния в течение 30 минут.

Процесс плавки: Добавление материалов ---> Вакуумирование ---> Электропитание для плавления ---> Рафинирование ---> Литье

Преимущества и особенности оборудования

1. Быстрый нагрев

2. Использование высокоэффективного источника питания с низкими теплопотерями и высоким КПД нагрева;

3. Продукты обладают низкой окисляемостью и высоким качеством чистоты.

4. Возможность точного контроля содержания каждого ингредиента в продукте;

5. Простота и удобство в эксплуатации.

Составные части вакуумной индукционной плавильной печи

В основном состоит из корпуса печи, индуктора, тигля, механизма наклона печи, механизма изложницы, устройства питания, системы водяного охлаждения, вакуумной системы, системы управления и т.д. Корпус печи имеет две конструкции: вертикальную и горизонтальную. Корпус печи может быть оснащен смотровыми окнами, измерителями температуры, устройствами для загрузки, отбора проб, трамбовки и другими устройствами.

1. Корпус печи

Внутри находится устройство для загрузки сплава. Поворачивая рукоятку устройства, можно последовательно добавлять материалы в расплавленный металл в тигле.

Крышка печи оснащена смотровым окном для удобства наблюдения за рабочими условиями в печи. Стеклянное смотровое окно обычно закрыто экраном, чтобы избежать загрязнения отложений металлических паров.

Можно поместить предварительно спеченный тигель внутрь индуктора или использовать огнеупорный материал для плотного прижатия тигля к внутренней стенке индуктора. Какой именно огнеупорный материал будет использован для изготовления тигля, зависит от типа плавящегося металла.

Изготовлен из высококачественных жаропрочных материалов, обладает высокой прочностью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и т.д., выдерживает высокие температуры и давления.

Изготовлен из высокопрочной углеродистой стали, после травления, фосфатирования и удаления ржавчины, он электростатически окрашен, что делает его красивым и элегантным. Двухслойный воздухоохлаждаемый корпус печи с 2-4 встроенными охлаждающими вентиляторами обеспечивает температуру поверхности корпуса печи ниже 60°C.

2. Система индукционного нагрева

Включает в себя блок питания, индукционную катушку, систему охлаждения и другое оборудование, обеспечивая точный контроль температуры и равномерный нагрев.

Индуктор расположен внутри корпуса печи. Индуктор намотан прямоугольной медной трубкой, а датчик крепится к электроду двумя разъемами, поэтому его легко собирать и разбирать.

3. Вакуумная система

Вакуумный агрегат: механический насос + насос Roots + диффузионный насос, рабочая степень вакуума может достигать 6×10^(-3) Па.

Система управления:

Включает в себя систему питания, систему управления ПЛК и другое оборудование, позволяя проводить автоматизированные эксперименты и дистанционное управление.

4. Система безопасности

Включает в себя дымовые извещатели, сигнализацию и другое оборудование для обеспечения безопасности эксперимента.

Этапы работы вакуумной плавильной печи

Этап первый: загрузка

1. Вакуумно-плавленые материалы должны пройти специальную очистку для удаления поверхностных загрязнений, смазки и т.д., а также обжиг для удаления влаги. Слишком сложные материалы для переработки литья должны быть обрезаны, а поверхностные окисные пленки и неметаллические предметы должны быть удалены и т.д.

2. Принцип загрузки заключается в уплотнении снизу и ослаблении сверху. Более длинные стержни и сложно сформированные материалы размещаются внизу, а промежутки заполняются более мелкими кусками материала. Сверху тигля размещается относительно правильно сформированный материал, чтобы избежать «мостикообразования» в процессе плавления. Некоторые гранулированные материалы будут накапливаться в направлении выпускного отверстия.

3. Действие по загрузке должно быть осторожным, чтобы не повредить тигель и не вызвать попадание шлака в расплавленный металл.

Этап 2: Вакуумирование

Сначала включается двухступенчатый ротационный пластинчатый механический насос для откачки воздуха из корпуса печи. Одновременно подается питание на диффузионный насос, и масло диффузионного насоса начинает нагреваться. Когда механический насос откачивает до 15 Па, а диффузионный насос нагревается около 50 минут, клапан механического насоса можно закрыть, клапан диффузионного насоса можно открыть, и корпус печи можно откачать до требуемого высокого вакуума.

Этап 3: Электропитание для плавления

1. Сначала запускается тиристорный среднечастотный источник питания и постепенно увеличивается рабочее напряжение индуктора. Как правило, вначале всегда подается меньшая мощность. Это делается для того, чтобы избежать чрезмерной мощности, вызывающей внезапный и резкий рост температуры в печи, что приводит к большому количеству разрядов в печи за короткий период времени. Газ приведет к значительному снижению степени вакуума, поэтому общая скорость увеличения мощности не должна вызывать значительного снижения степени вакуума.

2. Максимальное значение мощности электропечи должно быть ограничено максимальным значением среднечастотного напряжения и тока.

Этап 4: Рафинирование

1. После полного расплавления шихты, когда необходимо добавить легирующий материал, можно повернуть рукоятку на устройстве для загрузки сплава. Легирующий материал попадает в загрузочный опрокидывающийся ковш, и рабочая рукоятка опрокидывающегося ковша плавно поворачивается вручную, чтобы добавить легирующий материал в тигель с требуемой скоростью.

2. Некоторые сплавы легко вызывают распыление при добавлении в тигель. В это время необходимо следить за тем, чтобы не добавлять сплав слишком быстро. Иногда даже используется метод "конъюнктивальной подпитки", который заключается в снижении мощности для незначительного замораживания уровня жидкости, а затем добавлении сплава, чтобы уменьшить распыление.

Шаг 5: Литье

В конце рафинирования тигель можно наклонить, чтобы вылить расплавленный металл в изложницу, не выключая питание. Следите за тем, чтобы не пролить расплавленный металл за пределы изложницы.

стандартная комплектация оборудования

1. Корпус печи 1 комплект;

2. шкаф управления 1 комплект

3. индуктор (включая графитовый тигель) 1 комплект

4. Вакуумная система 1 комплект;

Дополнительные запасные части

1. Индуктор (включая графитовый тигель)

2. Силиконовое уплотнительное кольцо

3. Вакуумное масло

Мы располагаем более чем 10 000 квадратных метров современных заводских площадей, принадлежащих компании. Оснащенные специализированными производственными линиями электропечей и современным производственным и испытательным оборудованием, компания может похвастаться собственной командой НИОКР и всеобъемлющим отделом послепродажного обслуживания. Наша продукция специализируется на плавке металлов и сплавов, в частности стали, и широко применяется в таких секторах, как литье, производство стали, никелевые сплавы, высокотемпературные сплавы, мягкомагнитные металлы, порошковая металлургия и смежные области.