周期式真空感應(yīng)熔煉爐說明

一．型號說明與主要技術(shù)指標(biāo)

1．電爐型號：ZG－0.2L

Z表示真空；G表示感應(yīng)加熱；0.2表示額定容量；L表示為立式結(jié)構(gòu)

2．主要技術(shù)指標(biāo)：

2．1 容量（以鋼計）： 0.2t

2．2 工作溫度： 1700℃

2．3 極限真空度： 6.6×10-2Pa

2．4 工作真空度： 6.6×10-1Pa

2．5 壓升率（漏泄）： ≤3pa/h

2．6 輸入電源電壓： 380V±10%

2．7 輸入相數(shù)： ３相

2．8 輸入電源頻率： 50Hz

2．9 輸出中頻電壓： 180－375V

2．10 輸出中頻頻率： 1000Hz±10%

2．11 中頻輸出功率： 250kW

2．12 設(shè)備總?cè)萘浚?/span> ≥350kVA

2．13 地面以上高度： ≤5500mm （可協(xié)商）

2．14 冷卻水量：8m3/h （不包括水冷錠模）

2．15 冷卻水壓力： 1.5～3×105Pa

2．16 設(shè)備重量： 8t

二．ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的主要用途

ZG－0.2L周期式空感應(yīng)熔煉爐主要用于各類高溫合金、鐵基、鎳基合金及某些有色金屬及其合金在真空狀態(tài)或惰性氣體保護(hù)下，利用中頻感應(yīng)加熱的原理進(jìn)行熔化、冶煉、澆鑄成型。該爐除具備一般真空感應(yīng)電爐全部特點外，還由于加料倉與熔煉室用閥隔開，可在不破壞真空條件下進(jìn)行加料（測溫、取樣）、熔煉。

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的使用溫度一般取決于坩堝材料。當(dāng)用氧化鎂做坩堝材料時，冶煉溫度可達(dá)到1700℃；用氧化鋯做坩堝材料時可達(dá)1900℃，而當(dāng)用石墨坩堝可達(dá)到2000℃，用戶可根據(jù)自己熔煉的材料來選擇坩堝材料種類。

總之，ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐是一種具有用途廣、適應(yīng)性強、生產(chǎn)效率高、鑄錠柱狀結(jié)晶好、合金成份均勻、占地面積小及使用維護(hù)方便等優(yōu)點的真空冶煉設(shè)備。

三．ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的結(jié)構(gòu)

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)電爐由電爐本體、中頻電源、電氣控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、匯流母線與進(jìn)電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸、線圈、傾爐裝置、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、托錠轉(zhuǎn)盤、水冷、充氣系統(tǒng)組成，此外還設(shè)有工作平臺等。

1． 爐蓋：

爐蓋為雙層水套式蝶型封頭，其材質(zhì)內(nèi)層為不銹鋼；外層為碳鋼。爐蓋設(shè)有視察口、加料口。爐體與爐蓋由液壓操作立柱聯(lián)在一起，爐蓋升降靠液壓驅(qū)動。

2． 熔煉室：

熔煉室為雙層立式圓桶結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)內(nèi)層為不銹鋼，外層為碳鋼。爐體設(shè)有真空測量口、充氣口、抽真空口、進(jìn)電口、拖錠等接口。爐蓋、熔煉室全部內(nèi)表面經(jīng)過拋光處理，光滑的內(nèi)表面有利于提高真空度，且便于清掃。

3． 測溫機(jī)構(gòu)（用戶可選擇用紅外測溫）：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的測溫采用埋入式熱電偶測溫，可以在真空狀態(tài)下半連續(xù)進(jìn)行。測溫顯示采用數(shù)字儀表，并具有自動補償功能。

4． 托錠轉(zhuǎn)盤：

爐體側(cè)門上設(shè)有托錠轉(zhuǎn)盤，錠模在托錠轉(zhuǎn)盤上依次并列放置，可根據(jù)容量容量的大小來隨機(jī)組合錠模數(shù)量。

5． 中頻電源：

中頻電源是向線圈提供中頻功率的裝置，ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐采用KGPS-250-1/S可控硅變頻裝置。由于感應(yīng)線圈的供電電壓是250V，所以須內(nèi)設(shè)中頻變壓器，將中頻電壓從750V降至180V－375V，以適應(yīng)負(fù)載的匹配。KGPS-250-1/S可控硅變頻裝置，無機(jī)械旋轉(zhuǎn)部分，維護(hù)方便，工作可靠，使用壽命長，是變頻機(jī)組的替代產(chǎn)品。

6． 電氣控制系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉電爐系較大型的真空冶煉設(shè)備，其控制比較復(fù)雜，故采用了PLC可編程序控制器，PLC可編程控制器的可靠性高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般常規(guī)的電氣控制方法。由于采用PLC可編程控制器，實現(xiàn)電爐操作的程序控制，從而地避免了人為的誤操作發(fā)生。

溫度、真空度的測量，均采用能適應(yīng)爐內(nèi)氣氛的數(shù)字式裝置。同時爐溫信號、水溫信號、水壓信號等均輸入可編程控制器，一旦參數(shù)超限，即可發(fā)出報警信號或停機(jī)，從而保障了設(shè)備的安全。

7． 真空系統(tǒng)：

7．1主真空系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)電爐的主真空系統(tǒng)是由：H-150滑閥泵、（或2臺2X—70泵，用戶可以選擇使用）ZJ－1200羅茨泵、KL－600油擴(kuò)散泵、真空閥門和過濾除塵器組成，用來對熔煉室進(jìn)行抽真空。其中機(jī)械泵的抽速不小于150L/S（升/秒），羅茨泵的抽速不小于1200L/S（升/秒）。所使用的真空閥門為氣動直推式。其結(jié)構(gòu)簡單、可靠，并能有效地防止熔煉時所產(chǎn)生的粉塵影響閥的密封性能。

7．2輔助真空系統(tǒng)：

輔助真空系統(tǒng)主要用于加料、測溫和取樣倉的抽真空。由一臺2X－30式機(jī)械泵來實現(xiàn)。

7．3其它：

真空系統(tǒng)設(shè)有過濾除塵器，減少了灰塵對泵油的污染，延長了真空泵的使用壽命。

8． 匯流母線與進(jìn)電系統(tǒng)：

匯流母線由雙母線排構(gòu)成，其間距為1mm；長度不大于2.4m；其損耗低、效率高。

進(jìn)電系統(tǒng)一改已往的水冷電纜或滑環(huán)式進(jìn)電，而采用了特制的多股電線做進(jìn)電導(dǎo)線，壓降不大于3V，從而減少了損耗，并延長了使用壽命。

9． 進(jìn)電轉(zhuǎn)軸（引用德國圖紙）：

進(jìn)電轉(zhuǎn)軸是一多功能的構(gòu)件：其一是將中頻電流送入爐內(nèi)感應(yīng)線圈；其二還要承擔(dān)支撐和傾轉(zhuǎn)線圈；其三將線圈的冷卻水輸入和送出。所以其設(shè)計是否合理將直接影響使用。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸是利用澆鑄環(huán)氧樹脂的方法來制造，使用戶進(jìn)行維修和保養(yǎng)非常困難。ZG－0.2L周期式電爐轉(zhuǎn)軸則采用裝配式的結(jié)構(gòu)，其維護(hù)簡單，并且增加了轉(zhuǎn)軸的強度。

10．感應(yīng)線圈（引用德國圖紙）：

ZG－0.2L周期式電爐的線圈是由特制的扁銅管制成，采用雙端支撐的結(jié)構(gòu)，并采取了有效的加強措施，使之更加不容易變形或損壞；線圈外表采用特殊材料噴涂，并內(nèi)涂塑性氧化鋁作層。有效地避免了真空狀態(tài)下放電現(xiàn)象的發(fā)生（國內(nèi)采用）。

11．傾爐裝置：

傾爐裝置采用我所研制的手動液壓比例閥進(jìn)行控制。采用無級變速的控制方法；操作輕便、澆鑄平穩(wěn)；并設(shè)有液壓鎖，保證線圈坩堝任意位置可靠鎖定。

12．液壓系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的爐蓋升降、線圈的傾轉(zhuǎn)、加料、測溫、取樣等的運動均采用液壓傳動。液壓站的油路系統(tǒng)采用集成模塊結(jié)構(gòu)，并設(shè)有油冷卻器，以保證其可靠的工作。

13．氣動系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的真空系統(tǒng)均采用氣動真空閥門，電磁前導(dǎo)閥均采用低壓直流供電，其安全、可靠，故障率低。

14．充氣系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的充氣系統(tǒng)是向爐內(nèi)充惰性保護(hù)氣體的機(jī)構(gòu)。其可采用手動和自動二種方式進(jìn)行。自動方式為當(dāng)達(dá)到壓力設(shè)定值時，充氣閥門自動關(guān)閉，反之壓力不夠時自動向爐內(nèi)充氣。而手動方式可視用戶冶煉情況，人為地來控制爐內(nèi)氣體的壓力。

15．水冷系統(tǒng)：

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的水冷系統(tǒng)采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)、集中控制。系統(tǒng)設(shè)有有水流顯示計、水溫巡回檢測系統(tǒng)和報警保護(hù)系統(tǒng)。其中關(guān)鍵部位，如線圈、可控硅均設(shè)有保護(hù)系統(tǒng)。

16．運行參數(shù)記錄儀（用戶選擇）

在熔煉過程中，對真空度、溫度、氣體壓力進(jìn)行記錄。（記錄方式由用戶選擇。）

四．ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐采用的標(biāo)準(zhǔn)

ZG－0.2L周期式真空感應(yīng)熔煉爐的設(shè)計和制造，是按照下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的：

GB10067.1－88 電熱設(shè)備基本技術(shù)條件 通用部分

GB10067.3－88 電熱設(shè)備基本技術(shù)條件 感應(yīng)電熱設(shè)備

GB10066.1－88 電熱設(shè)備的試驗方法 通用部分

GB10066.3－88 電熱設(shè)備的試驗方法 無芯感應(yīng)爐

GB5959.1－86 電熱設(shè)備的安全 部分 通用要求

JB/T8669－1997 中頻感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置

其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參照IEC標(biāo)準(zhǔn)