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非自耗真空电弧炉的相关知识点介绍

时间:2022-04-26 点击:80次

  非自耗真空电弧炉是在真空条件下充入氩气熔炼各种金属样品的设备,适用于金属材料的研究、实验工作。可以广泛应用于高纯金属,难熔金属,半导体材料及放射性材料的冶炼及稀土材料的熔炼。
 
  非自耗真空电弧炉的结构很复杂。它是由炉室、抽气系统、电极传动机构、取锭装置、供电系统、电弧控制系统、水冷系统以及拉制测量装置等组成。中等容量的炉子单位耗电量达800kW·h/T。一般采用直流电,可保证燃弧的稳定。电弧中电压梯度为0.4V/cm,也有0.6~0.7V/cm的。电弧长度不超过2.5~3.0cm。根据金属液滴通过电弧时所引起的电压波动数值与次数来自动调节电压,使之在熔炼时保持定值。
 
  其控制系统能在整个熔炼过程中(18~25分钟)将弧长保持在一个足够窄的范围内。真空电弧炉中所有的热量采用水冷装置将其散掉。熔炼时结晶器壁上的热量,它是由电弧辐射热和钢的传导热造成的;电极拉捍受自耗电极的焦耳热和钢的热传导加热的;炉壳的热量是由于热辐射造成的。
 
  炉子的真空系统必须保证能全部排除金属在一定真空度下放出的气体,炉壁析出的气体和炉外漏入的气体。此外,在选择抽气系统时,还必须考虑到真空电弧炉的安全运转。当炉内压力高于0.5Torr时,电弧的稳定将被破坏,电弧将转变为类似辉光放电的萤光。因而,所有的真空电弧炉都要在较低压力下工作。一般真空电弧炉的真空系统是由油封机械泵与油增压泵(或机械增压泵)以及高真空油扩散泵串联构成的。
 
  目前机械增压泵得到广泛应用是因为罗茨泵在抽速很高时,可以保证非自耗真空电弧炉的炉内压力不高于102Torr。大多数现代工业用真空电弧炉都在102-103Torr范围内运行。若采用更低压力,真空系统复杂了,从工艺上看,压力过低也是不必要的。

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