ZGL0.025-100-2.5型真空感應(yīng)熔煉爐

產(chǎn)品使用說明書

1. 用途

ZGL0.025-100-2.5型真空感應(yīng)熔煉爐是在真空條件下利用中頻電源感應(yīng)加熱的原理進(jìn)行熔化金屬的現(xiàn)代化冶煉設(shè)備。由于它能嚴(yán)格控制熔煉金屬的溫度和合金成份，并具有電磁攪拌和強(qiáng)大的真空脫氣能力。因此，廣泛應(yīng)用于冶金部門和科研部門作為鐵基、鎳基及其他精密合金或高純度金屬在真空狀態(tài)下或充氣保護(hù)狀態(tài)下進(jìn)行熔煉和澆注。

2. 型號(hào)意義

3. 主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)備總功率 kW 100

額 定 容 量 T 0.025

額 定 功 率（中頻） kW 100

電 源 電 壓 V 380

電 源 頻 率 Hz 50

中頻額定電壓（輸出） V 375

中頻額定頻率 Hz 2500

額定工作溫度 ℃ 800

工作溫度 ℃ 1750（和坩堝有關(guān)）

極限真空度 Pa 6×10-3

壓 升 率 Pa/h 6

電 耗 kWh/T 1300

熔 化 率 kg/h 150

耗 水 量 t/h 8

4. 工作原理

ZGL-0.025-100-2.5型真空感應(yīng)熔煉爐的感應(yīng)加熱元件是一個(gè)安裝在進(jìn)電轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的螺旋式感應(yīng)線圈，當(dāng)線圈通過中頻電流時(shí)，產(chǎn)生交流磁場(chǎng)，在線圈內(nèi)坩堝中的金屬爐料因處于強(qiáng)大交變磁場(chǎng)中而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生環(huán)形電流，這種電流在本身的磁場(chǎng)作用下，集中在金屬爐料的外層具有很高的電流密度，從而產(chǎn)生集中而強(qiáng)大的熱效應(yīng)，把金屬加熱直至熔化。

爐料在加熱熔煉過程中，它的電阻率和導(dǎo)磁率隨著爐料溫度的變化而不斷的變化，理想的電流滲透深度是與電阻率（ρ）的平方根成正比，與導(dǎo)磁率（μ）的平方根成反比，當(dāng)爐料剛開始加熱時(shí)，導(dǎo)磁率下降較慢，而電阻率上升很快，總的電阻值增加了；隨著溫度的不斷提高，導(dǎo)磁率下降很快，電阻率增加很慢，總的電阻值減少了，這就需要在操作

送電過程中，隨時(shí)加以調(diào)整，這種調(diào)節(jié)是由可控硅變頻電源去完成的。

5. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要說明

6. ZGL-0.025-100-2.5型真空感應(yīng)熔煉爐具有便于裝料和在金屬冶煉過程中不破壞真空爐室真空的情況下，補(bǔ)充加微量元素調(diào)整用的附助加料等功能，與此同時(shí)可充惰性氣體以控制爐內(nèi)壓力及氣氛。該爐型用水冷匯流銅排及多根編織軟銅線組成的集電裝置進(jìn)電。成套設(shè)備的布局便于操作、維護(hù)和檢修。

ZGL-0.025-100-L型真空感應(yīng)熔煉爐由下列主要部分組成：

（1） 電爐本體及其附件；

（2） 傾爐裝置；

（3） 真空系統(tǒng)；

（4） 水冷裝置；

（5） 電氣控制系統(tǒng)；

（6） 中頻電源及電容器柜。

電爐本體（熔煉室）

熔煉室：主要由爐體（爐蓋）和可動(dòng)爐體兩大部分組成，這兩部分均由雙層壁當(dāng)中通水冷卻。熔室內(nèi)壁用不銹鋼，經(jīng)過精細(xì)拋光而制成，表面光滑，因而能夠方便清除爐內(nèi)冷凝水蒸氣和熔煉污垢，這樣即可以縮短排氣時(shí)間，又可獲得良好的真空極限。

爐蓋上合金加料裝置，以便在熔煉時(shí)加入合金元素，預(yù)先加入的合金元素在抽真裝入加料箱內(nèi)，加料箱內(nèi)有六個(gè)加料格，可以放入不同的金屬元素，合金元素向坩堝內(nèi)加料時(shí)，由轉(zhuǎn)動(dòng)加料箱上蓋的手輪，使要加的合金料落到料斗內(nèi)然后轉(zhuǎn)動(dòng)翻斗手柄，使料斗翻轉(zhuǎn)合金料滑落坩堝內(nèi)，完成加料操作。

在爐體上裝有同心轉(zhuǎn)動(dòng)電極（轉(zhuǎn)軸），集電裝置和感應(yīng)線圈，中頻電流通過集電裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)電極送至感應(yīng)線圈上，這部分是電爐的核心，轉(zhuǎn)軸起輸電、輸水、承重作用，集電裝置一端與母線排聯(lián)接固定不動(dòng)，另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)電極聯(lián)接，澆注時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)電極同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)帶電澆注；感應(yīng)線圈是實(shí)現(xiàn)感應(yīng)熔煉的裝置，用紫銅管繞制而成，在送電熔煉過程中，紫銅管內(nèi)通過轉(zhuǎn)軸通水冷卻，坩堝在線圈內(nèi)打制和燒結(jié)，坩堝的翻轉(zhuǎn)澆注是通過爐外傾斜裝置來實(shí)現(xiàn)的。

在爐蓋上部裝有測(cè)溫、搗料和視察裝置，測(cè)溫裝置由熱電偶、齒輪齒條機(jī)構(gòu)，手動(dòng)升降機(jī)構(gòu)等部分組成，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)溫手柄，熱電偶下降，通過觀察窗觀察熱電偶的位置，熱電偶插入液面的深度一般不大于100mm，測(cè)溫完成后，應(yīng)立即逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)溫手柄，提起熱電偶，測(cè)溫?zé)犭娕嫉男吞?hào)、規(guī)格及配置的儀表由用戶根據(jù)工藝要求自行選配（測(cè)溫裝置可根據(jù)用戶要求是否配備）。

搗料裝置中的搗料桿通過真空管道的軟聯(lián)接可以自由傾斜較大的角度，來?yè)v掉坩堝上部和內(nèi)壁剩存的料塊，縮短熔煉時(shí)間。（搗料裝置可根據(jù)用戶需求是否配備）

爐蓋上設(shè)置兩個(gè)視察裝置，視察窗內(nèi)裝有多個(gè)耐熱玻璃，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可以調(diào)換玻璃位置，從而始終保持玻璃的清晰度來對(duì)爐內(nèi)的熔煉情況進(jìn)行觀察。

5.3 真空系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)型ZGL0.025-100-2.5真空感應(yīng)熔煉爐真空系統(tǒng)由一臺(tái)2X-70旋片泵式真空泵、一臺(tái)ZJ-300型機(jī)械增壓泵（羅茨泵）、一臺(tái)KT400油擴(kuò)散泵、φ400冷阱、閥門、真空測(cè)量等部分組成。閥門均為氣動(dòng)。

真空測(cè)量部分主要由真空計(jì)和真空壓力表，測(cè)量規(guī)及相應(yīng)附件組成，并配有數(shù)字式復(fù)合真空計(jì)，直讀熔室壓強(qiáng)，低真空規(guī)管全部使用金屬管可動(dòng)爐體上部裝有放氣閥和放檢法閥各一個(gè)，破真空時(shí)可以通過手動(dòng)放氣閥向爐內(nèi)充氣，放檢閥是往真空熔室充入惰性氣體，或保護(hù)性氣體的裝置，在真空主管道設(shè)置一個(gè)放檢閥可做為檢漏儀的氣體接口。

5.4 水冷系統(tǒng)

水冷系統(tǒng)的冷卻裝置通過聯(lián)接管及管路附件與設(shè)備相對(duì)應(yīng)的管接頭聯(lián)接構(gòu)成全套設(shè)備的水冷系統(tǒng)。冷卻裝置裝有進(jìn)水主管、上水管、回水管、閥門、水箱及一只電接點(diǎn)壓力計(jì)，當(dāng)水壓不足不能滿足工作需要時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示操作者，作出適當(dāng)處理，以保證供水水壓；可控硅電源、電容器柜單設(shè)水冷系統(tǒng)，設(shè)備出廠時(shí)內(nèi)部水管已經(jīng)配好。

5.4 電源系統(tǒng)另見使用說明書。

5.5 設(shè)備的控制系統(tǒng)另見使用說明書。

6.安裝、使用及維護(hù)

6.1電爐的安裝工作，必須在廠房建筑工程完成后才能進(jìn)行，基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)隨爐所帶的基礎(chǔ)圖設(shè)計(jì)施工。設(shè)備在沒有安裝前，不應(yīng)開箱，應(yīng)按上述使用環(huán)境要求，妥善保管。

設(shè)備在吊裝，搬運(yùn)及運(yùn)輸過程中，必須保證安全可靠，不得損壞各零部件。

設(shè)備在安裝時(shí)，應(yīng)詳細(xì)參考隨爐所帶的圖紙資料，各結(jié)構(gòu)件的安裝連接應(yīng)正確、牢固、可靠。

真空系統(tǒng)各零部件及其它部位的密封連接，在連接前必須用酒精仔細(xì)擦凈，以保證真空密封面的清潔，真空法蘭的連接，各螺栓的連接力量應(yīng)均勻一致。

電爐本體、電源器柜均應(yīng)良好接地，以保證人身安全。

水冷系統(tǒng)的安裝，應(yīng)保證不滲不漏，

6.2 本說明僅做為電爐操作的簡(jiǎn)要敘述，更具體的操作方法可根據(jù)冶煉工藝的具體要求。

6.3 ZGL0.03—100—2.5型真空感應(yīng)熔煉爐應(yīng)在下列使用環(huán)境條件下工作：

6.3.1 海拔不超過1000m；

6.3.2 環(huán)境溫度在5~40℃范圍內(nèi)；

6.3.3 使用地區(qū)最濕月平均相對(duì)濕度不大于90%，同時(shí)該月每日溫度的月平均值不高于25℃；

6.3.4 周圍沒有導(dǎo)電塵埃，爆炸性氣體及能嚴(yán)重破壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體；

6.3.5 沒有明顯的震動(dòng)和顛簸。

6.4 電爐的電源電壓和頻率應(yīng)分別符合GB156——80《額定電壓》和GB——1980《電氣設(shè)備額定頻率》的規(guī)定。

6.5 ZGL0.03-250-2.5真空感應(yīng)熔煉爐使用冷卻水要求：

a 酸堿度PH值在6.5～8.5范圍內(nèi)；

b 硬度不大于10度（每度為1升水中含10mg氧化鈣）；

c 固體含量不超過250mg/t；

d 電導(dǎo)率不超過500us/cm。

6.5.1 進(jìn)水壓力0.2～0.3MPa

6.5.2 進(jìn)水溫度5～20℃

6.5.4 冷卻水溫升一般不超過20℃。

6.6 電爐開始工作時(shí)，先打開放氣閥，破壞爐內(nèi)真空，打開爐蓋仔細(xì)檢查各部分是否正常。

6.6.1 檢查成套裝置應(yīng)可靠接地。

6.6.2 使用前應(yīng)測(cè)量中頻主回路通水前對(duì)地絕緣電阻不小于0.5MΩ才能送電。

6.6.3 其它操作及調(diào)整等請(qǐng)參照可控硅中頻裝置及電氣原理圖。

6.6.4 電爐使用前，應(yīng)作空載聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，各電氣部分工作正常后，才能投入運(yùn)行。

6.6.5 設(shè)置的真空繼電器，是控制機(jī)械增壓泵自動(dòng)起動(dòng)的，其整定值為真空度667Pa。

6.6.6 電爐工作前應(yīng)檢查調(diào)整水壓繼電器，當(dāng)供水水壓低于0.15MPa時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)切斷中頻電源。

6.7 按照坩堝制造工藝，搗制和燒結(jié)坩堝。

6.8 往坩堝加料，一般新燒制的坩堝，行一次洗爐，洗爐爐料由冶煉工藝制定。

6.9 將錠模放置在澆鑄位置上。

6.10 進(jìn)行低真空抽氣過程中，應(yīng)送低功率對(duì)爐料進(jìn)行緩慢升溫。

6.11 進(jìn)行高真空抽氣，并根據(jù)冶煉工藝要求進(jìn)行大功率送電熔煉，功率增加速度和對(duì)真空的要求應(yīng)結(jié)合起來，避免因功率過大，放氣嚴(yán)重而影響真空度。

6.12 禁止在高真空工作時(shí)破壞爐體真空，使增壓泵油與大氣接觸被氧化，而不能進(jìn)行工作。

6.13 加合金料時(shí)，可采用停電數(shù)分鐘使鋼水表面微微結(jié)膜避免鋼水飛濺。

6.14 爐料在熔化過程中，如發(fā)現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象時(shí)，可采取坩堝前后傾斜而將橋料局部熔化掉，應(yīng)在放爐料時(shí)注意不要將上部爐料裝得太實(shí)。

6.15 為了避免電磁感應(yīng)對(duì)測(cè)溫的影響，可在測(cè)溫時(shí)停電。

6.16 在調(diào)整中頻電容器和中頻變壓器時(shí)，必須先切斷可控硅中頻裝置的輸出。

6.17 正常工作條件下線圈出口水溫不超過55℃，爐體出口水溫不應(yīng)超過40℃。

6.18 在熔煉過程中，2X-70旋片泵始終運(yùn)轉(zhuǎn)，不能停止。

6.19 每爐熔煉后的間隔時(shí)間內(nèi)，應(yīng)在所有真空閥門關(guān)閉的情況下，打開2X-70泵的鎮(zhèn)氣閥，以排出在抽氣過程中凝結(jié)于泵內(nèi)的水份，提高2X-70泵的抽氣速率和極限真空度，檫凈視查玻璃上的污垢。

6.20 熔煉后爐體內(nèi)部應(yīng)清除各絕緣件上的金屬飛濺物，以免再熔煉時(shí)發(fā)生放電現(xiàn)象。

6.21 真空計(jì)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)使用，在使用中嚴(yán)格遵守真空計(jì)的使用規(guī)程。

6.22 檢修安裝時(shí)用酒精將所有接觸真空的零部件清洗干凈。

6.23 爐體動(dòng)密封部分應(yīng)妥善保護(hù)，經(jīng)常滴入擴(kuò)散泵油，以保證良好的密封。

6.24 電爐暫不使用時(shí)，盡可能保持真空狀態(tài)。

6.25 設(shè)備高位備用水箱，在熔煉過程中遇到冷卻水中斷時(shí)，保證感應(yīng)線圈通水冷卻。