Краткое описание вакуумной индукционной плавильной печи
Принцип работы В вакуумных условиях с помощью электромагнитной индукции индукционная катушка получает индукционный ток, достигая цели нагрева. Ток с определенной частотой проходит через электромагнитную катушку, окружающую металлический материал. Переменный ток создает индукционное магнитное поле, заставляя металл генерировать индукционный ток и большое количество тепла для нагрева материала. При относительно низкой температуре может использоваться для вакуумной индукционной термообработки и других процессов, а при более высокой температуре выделяемого тепла достаточно для плавления металла, используемого для производства металлических или сплавных материалов.
Нагревательный элемент: индукционная катушка из медной трубы
Максимальная температура: 1800 градусов
Предельное вакуумное давление: 7x10-3 Па
Время нагрева: после завершения откачки начинается нагрев, обычно металл достигает расплавленного состояния в течение 30 минут
Процесс плавки: загрузка -> откачка -> включение питания и плавление -> рафинирование -> заливка
Применение вакуумной печи
В основном используется для производства специальных сплавов, таких как никелевые жаропрочные сплавы, титановые сплавы, нержавеющая сталь и высокопрочная сталь.
Подходит для научно-исследовательских и производственных отделов для плавки и литья никелевых специальных сталей, прецизионных сплавов, железо-неодим-марганца, активных металлов, жаропрочных сплавов, водородных материалов, магнитных материалов, порошковой металлургии и т. д. в вакууме или в защитной атмосфере.
Преимущества и особенности оборудования
1. Быстрая скорость нагрева;
2. Использование высокоэффективного источника питания, низкие потери тепла, высокая эффективность нагрева;
3. Низкое окисление поверхности продукта, высокое качество;
4. Возможность точного контроля содержания компонентов продукта;
5. Простота и удобство в эксплуатации.
Состав и структура вакуумной индукционной плавильной печи
Корпус печи имеет вертикальную или горизонтальную конструкцию и в основном состоит из корпуса печи, индуктора, тигля, механизма наклона печи, механизма извлечения слитков, устройства подачи электроэнергии, системы водяного охлаждения, вакуумной системы, системы управления и т. д. На корпусе печи могут быть установлены смотровое окно, устройство измерения температуры, устройство загрузки, устройство отбора проб, устройство для забивки и т. д.
1. Корпус печи
Встроенное устройство для загрузки сплава. Поворачивая ручку устройства для загрузки, можно последовательно загружать материал в расплавленный металл в тигле.
На крышке печи установлено смотровое окно для наблюдения за работой печи. Обычно стеклянное смотровое окно закрывается заслонкой, чтобы предотвратить его загрязнение отложений металлических паров.
Внутри индуктора можно разместить предварительно спеченный тигель или изготовить тигель на внутренней стенке индуктора. Огнеупорный материал для изготовления тигля зависит от типа плавящегося металла.
Изготовлен из высококачественных жаропрочных материалов, обладает высокой прочностью, жаростойкостью и коррозионной стойкостью, выдерживает высокие температуры и давления.
Изготовлен из высокопрочной углеродистой стали, после травления, фосфатирования и удаления ржавчины, электростатическая порошковая покраска, красивый и элегантный внешний вид.
Двухслойный корпус печи с воздушным охлаждением, встроенные 2-4 вентилятора для охлаждения, обеспечивают температуру поверхности корпуса печи ниже 60 ℃.
2. Система индукционного нагрева
Включает в себя такие устройства, как источник питания, индукционная катушка и система охлаждения, обеспечивающие точный контроль температуры и равномерный нагрев.
Индуктор, генерирующий индукционный ток для плавления металла, расположен внутри корпуса печи. Индуктор представляет собой прямоугольную медную трубку, закрепленную на электродах с помощью двух соединительных муфт, что упрощает его установку и демонтаж.
3. Вакуумная система
Вакуумный агрегат: механический насос + ротационный насос + диффузионный насос, рабочее вакуумное давление может достигать 6×10^(-3) Па.
Система управления:
Включает в себя систему питания, систему управления ПЛК и другие устройства, обеспечивающие автоматизацию экспериментов и дистанционное управление.
4. Система безопасности
Включает в себя такие устройства, как детектор дыма, сигнализатор и т. д., обеспечивающие безопасность эксперимента.
Порядок работы вакуумной плавильной печи
Шаг первый: загрузка
1. Материал для вакуумной плавки должен быть специально очищен для удаления поверхностных загрязнений, масла и т. д., а также высушен для удаления влаги. Слишком сложные отливки и т. д. должны быть разрезаны, а также удалены поверхностные окалины и неметаллические вещества.
2. Принцип загрузки: плотно снизу, свободно сверху. Более длинные стержни и детали сложной формы помещаются внизу, а зазоры заполняются мелкими деталями. В верхней части тигля размещаются детали более правильной формы, чтобы предотвратить образование «мостиков» во время плавления. В направлении выпускного отверстия можно уложить некоторое количество гранулированного материала.
3. Загрузка должна производиться осторожно, чтобы избежать повреждения тигля и попадания шлака в расплавленный металл.
Шаг второй: откачка
Сначала включается двухступенчатый ротационный вакуумный насос для откачки воздуха из корпуса печи. Одновременно подается питание на диффузионный насос, и начинается нагрев масла диффузионного насоса. Когда вакуумный насос откачает воздух до 15 Па, а диффузионный насос нагревается примерно 50 минут, можно закрыть запорный клапан вакуумного насоса и открыть запорный клапан диффузионного насоса для откачки воздуха из корпуса печи до требуемого высокого вакуума.
Шаг третий: включение питания и плавление
1. Сначала запускается тиристорный среднечастотный источник питания, и постепенно повышается рабочее напряжение индуктора. В обычных условиях сначала подается меньшая мощность, чтобы избежать резкого повышения температуры печи из-за слишком большой мощности, что может привести к значительному снижению вакуума из-за большого выделения газа в печи в течение короткого времени. Поэтому скорость увеличения мощности должна быть такой, чтобы не допустить значительного снижения вакуума.
2. Максимальное значение мощности электропечи должно ограничиваться максимальным значением среднечастотного напряжения и тока.
Шаг четвертый: рафинирование
1. После полного расплавления шихты, если необходимо добавить легирующую добавку, можно повернуть рукоятку на устройстве для добавления легирующих добавок. Легирующая добавка попадет в загрузочный бункер, а легкое вращение рукоятки бункера позволит добавлять легирующую добавку в тигель с необходимой скоростью.
2. Некоторые легирующие добавки при добавлении в тигель легко вызывают разбрызгивание, поэтому следует следить за тем, чтобы скорость добавления легирующей добавки не была слишком высокой, а иногда даже использовать метод «добавления с образованием пленки», то есть снизить мощность, чтобы поверхность расплава слегка застыла, а затем добавить легирующую добавку, чтобы уменьшить разбрызгивание.
Шаг пятый: заливка
По окончании рафинирования можно не отключать питание и наклонить тигель, чтобы залить расплавленный металл в изложницу. Следует следить за тем, чтобы расплавленный металл не попадал за пределы изложницы.
Стандартные комплектующие оборудования
1. Корпус печи 1 комплект;
2. Пульт управления 1 шт.;
3. Индукционная нагревательная установка (включая графитовый тигель) 1 комплект;
4. Вакуумная система 1 комплект;
Дополнительные принадлежности
1. Индукционная нагревательная установка (включая графитовый тигель)
2. Уплотнительное кольцо из силиконовой резины
3. Вакуумное масло для насоса