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真空感應爐熔煉是在真空條件下,利用電磁感應在金屬導體內產生渦流加熱爐料進行熔煉的,具有熔煉室體積小,抽真空時間和熔煉周期短,便于溫度壓力控制、可回收易揮發元素、準確控制合金成分的特點。由于以上特點,現已發展為特殊鋼、精密合金、電熱合金、高溫合金及耐蝕合金等特殊合金生產的重要設備。

真空是指某密閉容器里面,由于氣體分子數目減少,氣體分子作用于單位面積上的壓強降低,此時該容器內部壓強低于常壓,這種比常壓低的氣態空間就稱”真空”。
感應是指電磁感應的作用,在金屬爐料本身產生電流,再依靠金屬爐料本身的電阻,按照焦耳——楞次定律,將電能轉換為熱能,用以熔煉金屬。
電磁感應效果可以產生電磁攪拌功能。
電磁攪拌:
坩鍋中的熔融金屬在感應圈產生的磁場中產生電動力,由于集膚效應,熔融金屬產生的渦流與感應圈中通過的電流方向相反,產生相互排斥作用;熔融金屬受到的排斥力始終指向坩鍋的軸線方向,熔融金屬也被推向坩鍋的中心;又由于感應圈是短線圈,兩頭有短部效應,所以在感應圈兩頭相應電動力變小,電動力分布為上下兩頭小,中間大。在這種力作用下,金屬液首先從中部向坩鍋軸線運動,到中心后分別向上和向下流去,此種現象不斷的循環下去,便形成金屬液體的激烈運動。實際冶煉時可以清除看到金屬液在坩鍋中心部分向上隆起,上下翻騰的現象,這就是電磁攪拌。
電磁攪拌的效果:
①可以加速熔煉過程中的物化反應速度;②使被熔融金屬液成分均勻;③坩鍋內金屬液溫度趨于一致,導致熔煉中反應徹底完成;④攪拌的結果克服了自身靜壓力的作用,把坩鍋深處的融解氣泡翻到液面上來,便于氣體排出,減少合金的氣體夾雜含量。⑤避免猛烈攪拌增強金屬液對坩鍋的機械沖刷,影響坩鍋壽命;⑥避免加速坩鍋耐火材料在高溫下的分解,構成對熔融合金的再次污染。
電磁攪拌在真空熔煉爐中可以取代傳統煉鋼爐的機械攪拌及撈渣功能,尤其適合一些比重差異大,輕質金屬、稀土等合金熔煉過程中的融合。
真空熔煉爐的優點:
①沒有空氣和爐渣污染,冶煉的合金純凈,性能水平高;
②真空下冶煉,創造了良好的去氣條件,熔煉出的鋼和合金氣體含量低;
③真空條件下,金屬不易氧化;
④原料帶入的雜質(Pb、Bi等)在真空狀態下可以揮發一部分,使材料得到提純;
⑤真空感應爐冶煉時,可以用碳脫氧,脫氧產物是氣體,合金純度高;
⑥能準確的調整和控制化學成分;
⑦可以使用返回料。
真空感應爐冶煉的缺點有哪些?
① 設備復雜,價格昂貴,投資大;
② 維修不方便,冶煉費用高,成本比較高;
③ 冶煉過程中坩堝耐火材料污染金屬;
④ 生產批量小,檢驗工作量較大。




