Nóng chảy cảm ứng chân không là gì?

nóng chảy chân không là kỹ thuật nấu chảy kim loại và hợp kim được thực hiện trong môi trường chân không.  

Công nghệ này có thể ngăn chặn kim loại quý bị ô nhiễm bởi khí quyển và vật liệu chịu lửa, đồng thời có chức năng thanh lọc và tinh chế. Bằng cách nấu chảy chân không, có thể thu được kim loại và hợp kim chất lượng cao với hàm lượng khí thấp, ít tạp chất và sự phân tách nhỏ. Phương pháp này rất quan trọng để thu được vật liệu kim loại có độ tinh khiết cao và chất lượng cao, đặc biệt phù hợp với hợp kim hoặc kim loại khó nóng chảy và yêu cầu độ tinh khiết cực cao. Các phương pháp nấu chảy chân không bao gồm nấu chảy chùm tia điện tử, nấu chảy cảm ứng chân không, nấu chảy lò hồ quang chân không và nấu chảy lò plasma. Ví dụ, quá trình nung chảy bằng chùm tia điện tử sử dụng chùm tia điện tử năng lượng cao để bắn phá các vật liệu nóng chảy, nhanh chóng chuyển chúng thành năng lượng nhiệt và làm tan chảy chúng. Phương pháp này phù hợp để nấu chảy các hợp kim hoặc kim loại có độ tinh khiết cao và độ tinh khiết cực cao.

Ngoài ra, nấu chảy chân không còn giúp cải thiện độ dẻo dai, độ bền mỏi, khả năng chống ăn mòn, hiệu suất rão ở nhiệt độ cao và tính thấm từ của vật liệu kim loại.

Lò cảm ứng chân khôngnóng chảy là một quá trình sử dụng cảm ứng điện từ để tạo ra dòng điện xoáy trong dây dẫn kim loại trong điều kiện chân không để làm nóng vật liệu lò. Nó có các đặc điểm về thể tích buồng nóng chảy nhỏ, thời gian bơm chân không và chu kỳ nóng chảy ngắn, kiểm soát nhiệt độ và áp suất thuận tiện, khả năng tái chế các nguyên tố dễ bay hơi và kiểm soát chính xác thành phần hợp kim. Do những đặc điểm trên, hiện nay nó đã phát triển thành một thiết bị quan trọng để sản xuất các hợp kim đặc biệt như thép đặc biệt, hợp kim chính xác, hợp kim đốt nóng bằng điện, hợp kim nhiệt độ cao và hợp kim chống ăn mòn.

1. Chân không là gì?

TRONG  thùng kín, do số lượng phân tử khí giảm nên áp suất do các phân tử khí tác dụng lên một đơn vị diện tích giảm. Lúc này áp suất bên trong bình i thấp hơn áp suất bình thường. Loại không gian khí này có áp suất thấp hơn bình thường được gọi là chân không.

2. Nguyên lý làm việc của lò cảm ứng chân không là gì?

Phương pháp chính là áp dụng cảm ứng điện từ để tạo ra dòng điện trong chính điện tích kim loại, sau đó dựa vào điện trở của chính điện tích kim loại để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt theo định luật Joule Lenz, được sử dụng để nấu chảy kim loại.

3. Quá trình khuấy trộn điện từ trong lò cảm ứng chân không được hình thành như thế nào?

Kim loại nóng chảy trong nồi nấu kim loại tạo ra lực điện trong từ trường do cuộn dây cảm ứng tạo ra. Do hiệu ứng bề mặt, dòng điện xoáy do kim loại nóng chảy tạo ra ngược với chiều dòng điện chạy qua cuộn dây cảm ứng, dẫn đến lực đẩy lẫn nhau; Lực đẩy lên kim loại nóng chảy luôn hướng về trục của nồi nấu kim loại và kim loại nóng chảy cũng bị đẩy về phía tâm của nồi nấu kim loại; Do cuộn dây cảm ứng là cuộn dây ngắn, tác dụng ngắn ở cả hai đầu nên lực điện tương ứng ở hai đầu cuộn dây cảm ứng giảm, lực điện phân bố ở đầu trên và đầu dưới nhỏ hơn và lớn hơn ở phía đầu cuộn dây. ở giữa. Dưới lực này, chất lỏng kim loại trước tiên di chuyển từ giữa về phía trục của nồi nấu kim loại, sau đó chảy lên và xuống về phía tâm. Hiện tượng này tiếp tục tuần hoàn, tạo thành chuyển động dữ dội của chất lỏng kim loại. Trong quá trình nấu chảy thực tế, có thể loại bỏ hiện tượng chất lỏng kim loại phồng lên và lật lên xuống ở giữa nồi nấu kim loại, hiện tượng này được gọi là khuấy điện từ.

4. Chức năng khuấy điện từ là gì?

① Nó có thể đẩy nhanh tốc độ phản ứng vật lý và hóa học trong quá trình nấu chảy; ② Thống nhất thành phần của chất lỏng kim loại nóng chảy; ③ Nhiệt độ của kim loại nóng chảy trong nồi nấu kim loại có xu hướng ổn định, dẫn đến phản ứng hoàn toàn hoàn thành trong quá trình nấu chảy; ④ Kết quả của quá trình khuấy khắc phục ảnh hưởng của áp suất tĩnh của chính nó, làm lật các bọt hòa tan sâu trong nồi nấu lên bề mặt chất lỏng, tạo điều kiện cho khí thoát ra và làm giảm hàm lượng khí bao gồm trong hợp kim. Khuấy mạnh làm tăng cường sự ăn mòn cơ học của kim loại nóng chảy trên nồi nấu kim loại, ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó; ⑥ Đẩy nhanh quá trình phân hủy vật liệu chịu lửa trong nồi nấu kim loại ở nhiệt độ cao, dẫn đến tái nhiễm bẩn hợp kim nóng chảy.

5. Độ chân không là gì?

Độ chân không biểu thị độ mỏng của chất khí dưới một áp suất khí quyển, thường được biểu thị bằng áp suất.

6. Tỷ lệ rò rỉ là bao nhiêu?

Tỷ lệ rò rỉ đề cập đến mức tăng áp suất trên một đơn vị thời gian sau khi đóng thiết bị chân không.

7. Tác dụng lên da là gì?

Hiệu ứng bề mặt dùng để chỉ hiện tượng phân bố dòng điện không đều trên tiết diện của dây dẫn (ám chỉ điện tích của lò trong quá trình nấu chảy) khi dòng điện xoay chiều đi qua nó. Mật độ dòng điện bề mặt của dây dẫn càng cao thì mật độ dòng điện hướng vào tâm càng thấp.

8. Cảm ứng điện từ là gì?

Dòng điện xoay chiều đi qua một dây dẫn và tạo ra một từ trường xoay chiều xung quanh nó, trong khi đặt một dây kín vào một từ trường thay đổi sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều bên trong dây. Hiện tượng này được gọi là cảm ứng điện từ.

10. Ưu điểm của lò luyện cảm ứng chân không là gì?

① Không gây ô nhiễm không khí và xỉ, hợp kim nấu chảy nguyên chất và có hiệu suất cao;

② Luyện chân không tạo ra điều kiện khử khí tốt, dẫn đến hàm lượng khí trong thép và hợp kim nóng chảy thấp;

③ Trong điều kiện chân không, kim loại không dễ bị oxy hóa;

④ Các tạp chất (Pb, Bi, v.v.) do nguyên liệu thô mang vào có thể bay hơi ở trạng thái chân không, dẫn đến quá trình tinh chế nguyên liệu;

⑤ Trong quá trình nấu chảy lò cảm ứng chân không, có thể sử dụng quá trình khử oxy bằng carbon và sản phẩm khử oxy là khí, dẫn đến độ tinh khiết hợp kim cao;

⑥ Có thể điều chỉnh và kiểm soát chính xác thành phần hóa học;

⑦ Vật liệu trả lại có thể được sử dụng.

11. Hạn chế của việc nấu chảy lò cảm ứng chân không là gì?

① Thiết bị phức tạp, đắt tiền và cần đầu tư lớn;

② Bảo trì không thuận tiện, chi phí luyện kim cao và chi phí tương đối cao;

③ Ô nhiễm kim loại do vật liệu chịu lửa trong nồi nấu kim loại trong quá trình nấu chảy;

④ Lô sản xuất nhỏ, khối lượng công việc kiểm tra lớn.

12. Các thông số cơ bản và ý nghĩa chính của máy bơm chân không là gì?

① Độ chân không cực cao: Giá trị áp suất ổn định tối thiểu (tức là độ chân không ổn định cao nhất) có thể đạt được sau một thời gian dài làm trống khi đầu vào của bơm chân không bị bịt kín được gọi là độ chân không tối đa của máy bơm.

② Tốc độ chân không: Thể tích khí được máy bơm hút ra trên một đơn vị thời gian được gọi là tốc độ bơm của máy bơm chân không.

③ Áp suất đầu ra tối đa: Giá trị áp suất tối đa tại đó khí được thải ra từ cổng xả của bơm chân không trong quá trình hoạt động bình thường.

④ Áp suất trước: Giá trị áp suất tối đa cần được duy trì tại cổng xả của bơm chân không để đảm bảo vận hành an toàn.

13. Làm thế nào để chọn được hệ thống bơm chân không hợp lý?

① Tốc độ bơm của bơm chân không tương ứng với áp suất đầu vào nhất định của bơm chân không;

② Máy bơm cơ học, máy bơm Roots và máy bơm tăng áp dầu không thể thải trực tiếp ra khí quyển và phải dựa vào máy bơm ở tầng trước để thiết lập và duy trì áp suất trước quy định để hoạt động bình thường.

14. Tại sao phải dùng tụ điện trong mạch điện?

Do khoảng cách lớn giữa cuộn dây cảm ứng và vật liệu lò kim loại, rò rỉ từ tính rất nghiêm trọng, từ thông hữu ích rất thấp và công suất phản kháng cao. Vì vậy, trong mạch điện dung, dòng điện dẫn trước điện áp. Để bù đắp ảnh hưởng của điện cảm và nâng cao hệ số công suất, cần bố trí một số lượng thùng chứa điện thích hợp trong mạch để tụ điện và cuộn cảm có thể cộng hưởng song song, từ đó nâng cao hệ số công suất của cuộn dây cảm ứng.

15. Thiết bị chính của lò cảm ứng chân không gồm có bao nhiêu bộ phận?

Buồng nấu chảy, buồng rót, hệ thống chân không, hệ thống cấp điện.

16. Các biện pháp bảo trì hệ thống chân không trong quá trình nấu chảy là gì?

① Chất lượng dầu và mức dầu của bơm chân không ở mức bình thường;

② Màn hình bộ lọc bị đảo ngược bình thường;

③ Việc niêm phong từng van cách ly là bình thường.

17. Các biện pháp bảo trì hệ thống cấp điện trong quá trình luyện kim là gì?

① Nhiệt độ nước làm mát của tụ điện ở mức bình thường;

② Nhiệt độ dầu máy biến áp bình thường;

③ Nhiệt độ nước làm mát của cáp ở mức bình thường.

18. Các yêu cầu đối với nồi nấu kim loại trong lò nung cảm ứng chân không là gì?

① Có độ ổn định nhiệt cao để tránh nứt do làm lạnh và sưởi ấm nhanh;

② Có độ ổn định hóa học cao để tránh nhiễm bẩn nồi nấu kim loại bởi vật liệu chịu lửa;

③ Có đủ khả năng chống cháy cao và độ bền kết cấu ở nhiệt độ cao để chịu được nhiệt độ cao và tác động của vật liệu lò;

④ Nồi nấu kim loại phải có mật độ cao và bề mặt làm việc nhẵn để giảm diện tích bề mặt tiếp xúc giữa nồi nấu kim loại và chất lỏng kim loại, đồng thời giảm mức độ bám dính của cặn kim loại trên bề mặt nồi nấu kim loại.

⑤ Có đặc tính cách nhiệt cao;

⑥ Co ngót khối lượng nhỏ trong quá trình thiêu kết;

⑦ Có độ bay hơi thấp và khả năng chống hydrat hóa tốt;

⑧ Vật liệu nấu chảy có lượng khí thoát ra nhỏ.

⑨ Nồi nấu kim loại có nguồn nguyên liệu dồi dào và giá thành thấp.

19. Làm thế nào để cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao của nồi nấu kim loại?

① Giảm hàm lượng CaO và tỷ lệ CaO/SiO2 trong cát MgO để giảm lượng pha lỏng và tăng nhiệt độ tạo ra pha lỏng.

② Cải thiện tính ổn định của hạt tinh thể.

③ Để đạt được trạng thái kết tinh lại tốt trong lớp thiêu kết, giảm độ xốp, giảm chiều rộng ranh giới hạt và hình thành cấu trúc khảm, tạo thành sự kết hợp trực tiếp giữa pha rắn và rắn, từ đó làm giảm tác hại của pha lỏng.

20. Làm thế nào để chọn kích thước hình học phù hợp của nồi nấu?

① Độ dày thành của nồi nấu kim loại thường bằng 1/8 đến 1/10 đường kính của nồi nấu kim loại (hình thành);

② Chất lỏng thép chiếm 75% thể tích nồi nấu kim loại;

③ Góc của R là khoảng 45 °;

④ Độ dày của đáy lò thường gấp 1,5 lần độ dày của thành lò.

21. Chất kết dính thường được sử dụng để thắt nút nồi nấu kim loại là gì?

① Chất hữu cơ: dextrin, chất thải bột giấy, nhựa hữu cơ, v.v;

② Các chất vô cơ: natri silicat, nước muối, axit boric, cacbonat, đất sét, v.v.

22. Chức năng của chất kết dính (H3BO3) để buộc nồi nấu kim loại là gì?

Axit boric (H3BO3) có thể loại bỏ tất cả độ ẩm bằng cách đun nóng dưới 300oC trong trường hợp bình thường và được gọi là anhydrit boronic (B2O3).

① Ở nhiệt độ thấp, một số MgO và Al2O3 có thể hòa tan vào B2O3 lỏng tạo thành một loạt sản phẩm chuyển tiếp, đẩy nhanh quá trình khuếch tán pha rắn của MgO · Al2O3 và thúc đẩy quá trình kết tinh lại, khiến lớp thiêu kết của nồi nấu kim loại hình thành ở nhiệt độ thấp hơn, do đó làm giảm nhiệt độ thiêu kết.

② Bằng cách dựa vào hiệu ứng nóng chảy và liên kết của axit boric ở nhiệt độ trung bình, lớp bán thiêu kết có thể được làm dày hơn hoặc độ bền của nồi nấu kim loại trước khi thiêu kết thứ cấp có thể tăng lên.

③ Trong cát magie chứa CaO, việc sử dụng chất kết dính có thể ngăn chặn sự biến đổi tinh thể của 2CaO · SiO2 ở nhiệt độ dưới 850oC.

23. Có những phương pháp đúc khuôn nào cho nồi nấu kim loại?

Hai lối.

① Chế tạo sẵn bên ngoài lò; Sau khi trộn các nguyên liệu thô (vật liệu chịu lửa silical magie nung chảy bằng điện hoặc nhôm magie) với tỷ lệ kích thước hạt nhất định và chọn chất kết dính thích hợp, chúng được hình thành trong khuôn nồi nấu kim loại thông qua quá trình rung và áp suất đẳng tĩnh. Thân nồi nấu kim loại được sấy khô và chế biến thành nồi nấu kim loại đúc sẵn trong lò nung đường hầm nhiệt độ cao với nhiệt độ nung tối đa ≥ 1700oC × 8 giờ.

② Đập trực tiếp vào lò; Thêm một lượng chất kết dính rắn thích hợp, chẳng hạn như axit boric, vào tỷ lệ kích thước hạt thích hợp, trộn đều và sử dụng đầm để đạt được độ dày đặc. Trong quá trình thiêu kết, các cấu trúc vi mô khác nhau được hình thành do nhiệt độ khác nhau của từng bộ phận.

24. Cấu trúc thiêu kết của nồi nấu kim loại được hình thành bao nhiêu lớp và ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng của nồi nấu kim loại?

Cấu trúc thiêu kết của nồi nấu kim loại được chia thành ba lớp: lớp thiêu kết, lớp bán thiêu kết và lớp rời.

Lớp thiêu kết: Trong quá trình nung, kích thước hạt trải qua quá trình kết tinh lại. Ngoại trừ kích thước hạt cát trung bình ở đầu nhiệt độ thấp, hoàn toàn không thể nhìn thấy tỷ lệ ban đầu và có cấu trúc đồng nhất và mịn. Ranh giới hạt rất hẹp và tạp chất được phân phối lại trên ranh giới hạt mới. Lớp thiêu kết là lớp vỏ cứng nằm ở phần trong cùng của thành nồi, tiếp xúc trực tiếp với kim loại nóng chảy và chịu nhiều lực khác nhau nên lớp này rất quan trọng đối với nồi nấu kim loại.

Lớp lỏng lẻo: Trong quá trình thiêu kết, nhiệt độ gần lớp cách nhiệt thấp và cát magie không thể được thiêu kết hoặc liên kết bởi pha thủy tinh, vẫn ở trạng thái lỏng lẻo hoàn toàn. Lớp này nằm ở phần ngoài cùng của nồi nấu kim loại và phục vụ các mục đích sau: thứ nhất, do cấu trúc lỏng lẻo và tính dẫn nhiệt kém nên nhiệt lượng truyền từ thành trong của nồi nấu kim loại ra bên ngoài giảm đi, giảm thất thoát nhiệt, cung cấp cách nhiệt và nâng cao hiệu suất nhiệt bên trong nồi nấu kim loại; Thứ hai, lớp rời cũng là lớp bảo vệ. Bởi vì lớp thiêu kết đã hình thành một lớp vỏ và tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng nên dễ bị nứt. Một khi nó nứt ra, kim loại lỏng nóng chảy sẽ rỉ ra khỏi vết nứt, trong khi lớp lỏng lẻo sẽ ít bị nứt hơn do cấu trúc lỏng lẻo của nó. Chất lỏng kim loại rỉ ra từ lớp bên trong bị nó chặn lại, bảo vệ vòng cảm biến; Thứ ba, lớp rời vẫn là lớp đệm. Do lớp thiêu kết đã trở thành một lớp vỏ cứng nên sự giãn nở và co lại thể tích tổng thể xảy ra khi được làm nóng và làm mát. Do cấu trúc lỏng lẻo của lớp lỏng lẻo, nó đóng vai trò đệm trong sự thay đổi thể tích của nồi nấu kim loại.

Lớp bán thiêu kết (còn gọi là lớp chuyển tiếp): nằm giữa lớp thiêu kết và lớp rời, được chia thành hai phần. Gần lớp thiêu kết, tạp chất tan chảy và phân phối lại hoặc liên kết với các hạt cát magie. Cát magie trải qua quá trình kết tinh lại một phần và các hạt cát lớn xuất hiện đặc biệt đậm đặc; Các bộ phận gần lớp rời được liên kết hoàn toàn với nhau bằng keo. Lớp bán thiêu kết đóng vai trò vừa là lớp thiêu kết vừa là lớp rời.

25. Làm thế nào để chọn hệ thống xử lý lò?

① Nhiệt độ lò tối đa: Khi độ dày lớp cách nhiệt của nồi nấu kim loại có nút thắt là 5-10mm, đối với magie nung chảy bằng điện, lớp thiêu kết chỉ chiếm 13-15% độ dày của nồi nấu kim loại khi nướng ở nhiệt độ 1800oC. Khi nướng ở lò 2000oC chiếm 24-27%. Xét đến độ bền nhiệt độ cao của nồi nấu kim loại, tốt hơn là nên đặt nhiệt độ lò cao hơn, nhưng không dễ để tăng quá cao. Khi nhiệt độ cao hơn 2000oC, nó tạo thành cấu trúc giống như tổ ong do sự thăng hoa của oxit magie hoặc sự khử magie oxit bằng carbon, cũng như sự kết tinh lại mạnh mẽ của magie oxit. Vì vậy, nhiệt độ tối đa của lò phải được kiểm soát dưới 2000oC.

② Tốc độ gia nhiệt: Trong giai đoạn đầu gia nhiệt, để loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu chịu lửa một cách hiệu quả, cần tiến hành gia nhiệt trước đầy đủ. Nói chung, tốc độ gia nhiệt phải chậm dưới 1500oC; Khi nhiệt độ lò đạt trên 1500oC, cát magie nung chảy bằng điện bắt đầu thiêu kết. Lúc này nên sử dụng công suất lớn để làm nóng nhanh lò đến nhiệt độ tối đa dự kiến.

③ Thời gian cách nhiệt: Sau khi nhiệt độ lò đạt đến nhiệt độ lò cao nhất, cần tiến hành cách nhiệt ở nhiệt độ đó. Thời gian cách nhiệt khác nhau tùy thuộc vào loại lò và vật liệu, chẳng hạn như 15-20 phút đối với nồi nấu kim loại magie nấu chảy bằng điện nhỏ và 30-40 phút đối với nồi nấu kim loại magie nấu chảy bằng điện lớn và trung bình.

Vì vậy, cần điều chỉnh tốc độ gia nhiệt trong quá trình nướng và nướng ở nhiệt độ nướng cao nhất cho phù hợp.

• năm thành lập
  --
• Loại hình kinh doanh
  --
• Quốc gia / Vùng
  --
• Công nghiệp chính
  --
• sản phẩm chính
  --
• Người hợp pháp doanh nghiệp
  --
• Tổng số nhân viên
  --
• Giá trị đầu ra hàng năm
  --
• Thị trường xuất khẩu
  --
• Khách hàng hợp tác
  --