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简析中频炉真空悬浮冶金熔炼炉技术特点及中频炉的原理

1吨一拖二中频炉悬浮冶金技术是指使被熔材料呈悬浮或准悬浮状态的技术。

真空熔炼炉技术排除了气体分子对材料的污染,真空悬浮熔炼技术则在此基础上进一步消除了坩埚材料引起的污染,所以,它是一种理想的熔炼技术,属于当代最先进的材料制备技术。

冷坩埚真空感应熔炼技术是悬浮熔炼技术中的成熟技术,本公司主要针对这种技术。

冷坩埚感应熔炼技术是“将分瓣的水冷铜坩埚置于交变电磁场内,利用感应涡流加热坩埚中的金属使其熔化,依靠电磁力使熔融金属与坩埚壁不产生密切接触的技术”。

冶金功能完备,包括熔炼、补加料、捣料、重熔、铸造等,铸造方式可包括底铸、倾铸

铸造机构可以配备加热、冷却、加压、离心等附件

可增加连续拉锭、定向凝固、多锭熔炼等功能

电-气动操作——指开闭真空阀门、加料、铸造、开合炉盖,等

监控仪器和仪表完备、先进——例如红外测温、熔炼摄相,等

可以配备触摸屏,可以配备计算机程控系统

性能优异

真空悬浮冶金熔炼炉悬浮能力强——熔体全悬浮,强烈向上跃腾

真空悬浮冶金熔炼炉熔炼温度高——超过2000℃,接近2500℃

真空悬浮冶金熔炼炉坩埚寿命长——超过1000炉次

配备完备的工艺和操作功能

除熔炼外,还具有底铸、倾铸、吸铸、补加料、捣料、翻锭重熔等功能可实现材料科学的多种现代技术,可将冷坩埚技术同连续拉锭、定向凝固、区熔提纯、粒子束加热、真空蒸馏、真空激冷等技术结合

悬浮冶金真空炉的优先应用领域

稀土金属及其合金的提纯和回收

铀土金属及其合金的制备和提纯

Ti和Ti合金拉锭和铸件生产

硅的提纯和太阳能级多晶硅的生产

用于PVD、CVD的超纯Cu、超纯Al等超纯金属制备

Zr、Hf、V、Nb、Cr等难熔金属及合金的熔炼和铸造

高熔点贵金属Pt、Rh、Ir、Ru及合金的熔炼和提纯

TiAl、NiAl、Ni3Al、Tb0.3Dy0.7Fe2等金属间化合物制备

科研工作要求纯净、精确、严格的场合

一拖二中频炉现代铸造行业的金属熔炼设备中,一拖二中频炉几乎是必须的金属加热熔炼设备,遍及全球各个铸造厂。因为其环保,节能、高效率,自动化程度高等明显的优势,正在快速取代传统的煤、油、气炉等加热装置。在中频感应熔炼炉前十多年,中频炉以并联线路为主,只能单炉工作,即,熔炼一炉金属,一模一模的浇铸,炉子金属溶液浇铸完(期间必须加保温功率,防炉温下降);再熔炼,再浇铸。生产效率低,相对耗能较大。近些年,研发出并应用在铸造行业的双供电电源,俗称一拖二中频炉中频电源,解决了铸造行业同时熔炼和保温浇注的工艺难题,此装置得以快速推广。

一拖二中频炉的功能是:利用一台中频电源连接两台炉体同时工作,其中一台炉体分配大功率用于快速熔炼,另一台进行浇铸的炉子分配小功率保温。当保温炉浇铸完后,由小功率转为大功率熔炼,而熔炼达浇铸温度的炉子再由大功率转小功率保温,即该电源可以在两个同时工作的炉子间自由分配功率大小。除此之外,也可以两台炉子分配相等功率(额定功率一半),也可以一台停炉不分配功率,另一台分配部分或额定功率。显然,这种感应熔炼装置具有较大的灵活性和实用性。

但这种装置较传统感应并联逆变线路单炉熔炼装置要复杂些,特别是一拖二电源,构造要复杂许多,在国内只有很少的工业感应加热公司掌握这方面技术,美国和德国同类技术较我国先进。

这里以串联半桥实用电路举例说明双供电,即保温和熔炼两用的一拖二中频电炉,其主电路大多数采用的是中频电源的串联线路的半桥线路。整流部分由二极管组成三相整流全桥电路,电容滤波,逆变部分有两个线路原理结构一样的半桥逆变输出,每个桥独立的接一个负载电路(炉子和电容器)。