電弧爐利用電極電弧產生的高溫冶煉礦石和金屬的電爐。氣體放電形成電弧時,能量非常集中,電弧區溫度在3000℃以上。冶煉金屬,電弧爐比其他煉鋼爐靈活,能有效去除硫、磷等雜質,爐溫容易控制,設備占地面積小,適合冶煉合金鋼。
非自耗真空電弧爐主要分為三部分:抽真空部分、熔煉部分和吸鑄部分。其基本原理是利用爐體與銅模之間的壓力差,將坩堝中的液態金屬壓入銅模中,利用循環水的冷卻和銅良好的散熱性,使液態金屬快速冷卻凝固,制備非晶合金。其基本操作步驟如下:
預備伐
1.打開爐體,清洗坩堝和電極,用吹風機吹干。
2.將待熔煉的金屬放入坩堝中,關閉爐體,均勻擰緊所有緊固件。檢查每個設備的所有閥門都已關閉。
關閉狀態。
3.打開主電源閘和循環水閥;依次打開設備上的循環水電源開關,直至設備運行。
穩定。打開控制柜下分子泵的電源開關。
真空階段
1.設備穩定后,打開爐體閥門和泵的開關電源,按下紅色指示按鈕(名稱)啟動壓力顯示屏,進行抽真空。
2.在設備抽真空的過程中,用緊固扳手均勻地擰緊爐蓋上的緊固件和爐下部的密封件。
3.當爐體內壓力達到初始設定值后(此時數字顯示在左顯示屏上),分子泵閥依次開啟和關閉;關閉爐體閥門,關閉機泵開關,使用分子泵進行第二級抽真空。
4.當爐體內壓力達到設定值后(此時數字顯示在右側顯示屏上),分子泵閥門、分子泵按鈕開關和紅色指示按鈕(名稱)依次關閉。設備已被清空。
5.打開放氣閥,向抽真空的爐體內注入高純氬氣至約一個大氣壓。
6.重復步驟1-3 2-3次,確保爐體內沒有殘留空氣。
熔化階段:
1.設備抽真空后為熔化階段,將純金屬鈦和待熔化的金屬分別放入爐體內的坩堝中。
2.用搖桿和搖桿上的手輪移動電極,通過觀察鏡觀察,使移動的電極對準坩堝上的電極,相位距離約為1 cm。3.蓋上防護玻璃(爐蓋上的紅色玻璃片),調節電流到100(單位)左右,準備開始熔化金屬。
4.按下紅色啟動按鈕(引弧按鈕),順時針轉動搖桿上的手輪,使爐內兩個電極接觸電弧,逆時針轉動手輪,引弧后立即將兩個電極分開,移動電極隨搖桿移開,防止燒壞坩堝上電極。以上整個過程都是通過觀察鏡操作的。
5.通過電弧依次熔化純鈦和待熔化的金屬。按下紅色關閉按鈕,完成熔煉。
6.用機械手轉動坩堝中的金屬。
7.重復步驟2-6,反復熔煉金屬2-3次,以保證熔煉均勻。
樣品制備階段
1.用機械手將熔化的合金錠移到中間坩堝。
2.在熔煉階段重復步驟2-5,加熱中間坩堝中的合金錠。
3.當加熱的金屬通過觀察鏡熔化成完全液態時,打開控制柜上的。。。按鈕準備吸收和鑄造金屬。
4.吸鑄金屬時,按下紅色關閉按鈕,同時按下吸鑄閥手柄,1-2秒后抬起吸鑄閥。
手柄將液態合金吸入坩堝下方的銅模中。
5.待爐體溫度下降后,從真空爐下方打開模具通道,取出銅模,完成制樣。
結束工作
1.打開爐體,清潔爐腔。清洗銅模,放回模槽中,擰緊密封蓋。
2.爐腔清洗干燥后,關閉爐體,同時抽真空。
3.抽真空后,關閉順序控制柜上的分子泵。。開關、循環水開關、外部循環水閥、電源總閘
4.檢查設備的開關、閥門處于正確的開閉狀態,填寫實驗記錄,完成實驗。
需要注意的問題
1.開機前先打開總電源開關和循環水閥,然后再關閉。啟動設備前一定要檢查循環水閥門是否打開,嚴禁無循環水啟動設備。
2.整個設備運行過程涉及的開關和按鈕很多,特別是抽真空過程比較復雜,但有一定的規律可循,即機械泵對應機械泵電源開關和爐閥,分子泵對應分子泵電源開關(包括“開”、“關”按鈕)和分子泵閥。整個實驗過程中,控制柜的循環水開關和設備的電源開關始終處于開啟狀態。抽真空是兩級抽真空,第一級抽真空用機械泵,第二級抽真空用分子泵。階段抽真空過程中處于開啟狀態的開關和閥門有:機械泵電源開關、爐體閥門。處于關閉狀態的開關和閥門有:分子泵對應的分子泵電源開關(包括“開”和“關”按鈕) 和分子泵閥。
第二階段抽真空時處于開啟狀態的開關和閥門有:分子泵電源開關(包括“開”和“關”按鈕)對應的分子泵和分子泵閥門。處于關閉狀態的開關和閥門有:機械泵電源開關、爐門。注意從第一級抽真空過渡到第二級抽真空時,先運行分子泵,然后關閉機械泵。
3.在將熔融金屬放入坩堝時,注意將較大的金屬放在上面壓住較小的金屬,防止較小的金屬被電弧吹走,導致合金成分與設計不符。
4.階段抽真空時,注意擰緊爐體上的緊固件和爐體模具通道處的密封蓋。