300公斤真空感应熔炼精密铸造炉技术方案--sanmenxia

ZG-0.3L真空感应熔炼铸造炉技术方案西安高盛冶金设备有限公司联系人:王永春手 机：13572919250传 真：029-89381937Q Q：310845701邮 箱：xagsyj163.com网 址：www.xagsyj.com地 址地址：西安市未央区草滩工业园草滩六路268号邮 编：710021 一、设备用途ZG-0.3L周期式真空感应熔炼铸造炉是熔炼坩埚封闭在真空室中，利用电磁感应产生的涡流热做热源（电能转换成热能）。在真空状态下进行金属的冶炼并浇铸，从而得到高质量材料的熔炼设备。可用于精密合金、高温合金、镍基、钴基、稀土金属、多晶硅等金属的熔炼，主要由炉盖、转塔、炉体、炉门、加料装置、测温装置、捣料装置、中频电源、进电装置、倾炉浇铸装置、模具加热炉、锭模转盘、真空系统、电气控制系统、闭式冷却设备系统等构成本套电炉用于铜镍合金的熔炼，合金成分主要为铜、镍、铝、铝、锌。由于锌属于低熔点金属，大气下或真空下熔炼都容易挥发，所以这种合金需要在气氛环境中进行熔炼，才能较少锌和铝的挥发，本套电炉实现气氛保护熔炼，真空浇铸。二、技术参数1、熔炼炉技术参数：额定容量：300kg线圈尺寸：直径440mm 高度650mm线圈材质：T2铜熔化速度：300Kg/h熔炼环境：真空或惰性气体状态。炉体直径：2000mm（以设计数据为准）最高温度：1700坩埚材质：石墨坩埚、极限作真空度：6.67X10-3Pa（空炉、冷态、未通水）中频电源型号：KGPS-350电源额定功率：350KW电源频率：1000Hz温度测量方式： 钨铼热电偶测温 200-1600控制系统：手动控制浇注方式：液控倾翻坩埚浇铸倾斜角度：-10-100°模具材质：钢模具 或石墨模具模具数量：1-4个模具高度1500mm模具移动方式：转盘浇铸或者移动车浇铸设备布局尺寸：L:7000mm W:5000mm H:5000mm2、模具加热炉：加热方式：电阻加热发热材料：电热管加热温度：1000加热炉电源：调压电源输入电压：75V电源功率：60KW加热炉测温方式：热电偶测温加热炉尺寸：直径¢1400mm, 高度:1200mm 3.真空系统配置：熔炼真空机组：KT-600油扩散泵1台,ZJP-1200罗茨泵1台，H-150机械泵2台.真空阀门：气动真空挡板阀门、真空管道：碳钢真空管道+不锈钢波纹管真空密封：腈青橡胶真空测量计：真空压力表+复合真空计ZJ-27电离规管ZJ-52T电阻规管充气阀：手动充气压力0.1MPa放气阀：电动和手动4、电力要求：低压配电：3相/接地/中性电源电压：380VAC±5%,50Hz设备总功率：250KW控制电压（内部产生）：220V AC5、冷却水参数冷却设备：FB-450闭式冷却塔水质：冷却水：软水喷淋水自来水冷却水量：40m/h（循环量）最高进水温度 5-35；出水温度<55.进水压力0.150.25MPa.6、充气系统：气体类型：氩气、氮气控制方式：自动和手动两种控制方式 三、主要配置及功能：炉盖：炉盖升降机构、手动平移、观察视窗、双向密封插板阀门、直联机械泵、机械搅拌装置、转塔：加料装置、热电偶测温装置。熔炼炉：由炉体、炉门、感应线圈、倾炉转轴、导电主轴，汇流铜排、熔炼坩埚等组成、炉门：侧开式炉门，密封圈、铰链锁紧、模具加热炉等组成。模具加热炉：由炉内部分+炉门部分两部分组成。电源、变压器、水冷电极、连接铜排、发热体、炉壳、保温层、热点偶测温、控制系统等组成。模具转盘：不锈钢转盘、模具支座、电机、减速机、真空密封、转轴冷却、旋转控制系统等组成。真空系统：三级真空机组、真空测量、充气阀门、放气阀门、真空系统冷却、真空控制系统等。充放气系统：向炉内充入惰性气体（氩气）。充气阀门、充气管道、气源、气体流量计，放气阀等电源：KGPS-300-1KHz中频电源、补偿电容、电路连接铜排等电控系统：控制功率调节、模具加热、转盘浇铸、真空系统控制、液压站、气、水等。熔炼过程中可以无纸记录各种数据，硬盘存储。定期拷贝，后台程序设定，多种冶炼工艺曲线制定。液系统压：驱动炉盖升降、倾炉浇铸。由液压站、油缸、油管、控制系统等组成水冷却系统：闭式冷却塔、分水器、集水器、水压、水温检测、报警、应急水源等。保护措施：互联互锁防止误操作，电流过流、过压保护、水温超温、水压不足等声光报警。四.ZG-0.3L真空感应熔炼铸造炉的结构主要由：炉盖、熔炼炉体、炉门、感应线圈、中频电源、汇流母线、电控装置、真空系统、水冷却系统等组成。4.1熔炼炉体系统：熔炼炉体由主炉盖、炉体、炉门、炉盖升降移动机构等组成。4.1.1炉盖：炉盖直径2000mm,高度2000mm,采用内壁为304不锈钢，外壁为优质Q235碳钢，中间通冷却水的双层水冷蝶形封头结构式；炉盖上的中央开设有一个300加料孔，加料孔上安装有高真空双向密封插板阀，将熔炼铸锭室和炉盖上方隔开，炉盖上的插板阀与转塔上的设备配合完成加料、测温、取样等功能。另外，炉盖上还分布有观察视窗、隔热挡板、红外线在线测温等辅助设备。炉盖升降移动机构由炉盖顶起油缸、手动平移系统等组成，通过炉盖升降移动机构先利用液压升降系统把炉盖顶起，再通过手动平移机构把炉盖移开。4.1.2炉盖升降移动机构炉盖升降移动机构由炉盖顶起油缸、手动平移系统等组成，通过炉盖升降移动机构先利用液压升降系统把炉盖顶起，再通过电动平移机构把炉盖旋转打开。4.1.3观察视窗炉盖上装有二套视察视窗，双层石英隔热玻璃，能观察到炉内的各个有效位置，同时可供二个人观察炉内熔炼状况、测温、捣料。加料。浇铸等工作状况。观察视窗为6孔旋转结构，安装有6块玻璃，依次旋转观察，当其中一块被金属挥发物污染，可以转动使用其它玻璃观察。4.1.3转塔、加料装置、测温取样。4.13.1转塔转塔是半连续真空感应熔炼炉实现在不破坏熔炼室的真空下对熔炼炉进行多次补充加料、热偶测温、的多功能机构。见下图。转塔的旋转主轴位于炉盖顶起机构主轴的上端，转塔可以由液压缸顶起上下移动还可以360度旋转，转塔上呈120度分布有加料、测温、取样功能结构，与炉盖上的双向密封插板阀结合工作。工作过程描述：液压缸升起，旋转转塔，将加料舱转至插板阀门正上方，油缸落下，加料舱下端法兰口与插板阀法兰对齐，打开真空泵都插板阀的阀腔体抽真空，插板阀与加料舱相通，加料舱内部也为真空状态，当加料舱内的真空度与熔炼室内的真空度达到平衡时，插板阀就可以开启，进行加料工作。4.1.3.2、双向密封高真空插板阀门双向密封高真空插板阀门安装于炉盖之上，将加料室和熔炼隔为独立的真空室，一立的真空泵与双向密封高真空插板阀连接，对双向密封高真空插板阀腔和加料室进行抽真空，双向密封高真空插板阀还安装有充气阀和放气阀、真空表等。ZG-0.2L真空熔炼炉采用 DN400双向密封高真空插板阀门。加料室与熔炼室之间的双向密封高真空插板阀门CCQ型 DN-300气动超高真空插板阀是通过电磁换向阀改变气路方向，控制执行气缸驱动阀板作上下运动，达到阀门的开启或关闭。气动超高真空插板阀系列阀门为气动驱动方式，在结构设计上合理，在外形上美观，并具有动作平稳、体积小、使用可靠、密封性能好和寿命长等优点，能广泛应用于超高真空设备中。真空阀门是以压缩空气推动气缸为动力，通过传动杆推（拉）动连杆机构，带着驱动体沿轴向运动，驱动体通过摆杆或钢珠与阀板连接，完成阀板开启及关闭动作。阀门的介质为空气及非腐蚀性气体。4.1.3主加料装置为实现连续操作，设有加料装置，加料室位于炉盖的正上方，加料内为加料斗，加料斗采用卷扬机升降，将金属料加入料斗内，收紧吊绳将料斗吊入关闭加料室，旋转至炉体上方加料口法兰定位抽真空，加料室和熔炼炉炉盖之间采用双向密封插板阀隔开，加料室真空泵和熔炼室真空度达到平衡，两室之间的插板阀打开，料斗落下，将金属料加入坩埚内，料斗复位回到加料室，关闭两室之间的插板阀，完成加料。4.1.6热电偶测温热电偶测温工作原理是根据金属的热电效应，利用热电偶两端所产生的温差电热测量物体的温度。由于本电炉熔炼的锌是低熔点金属，挥发性强，使用的是石墨坩埚，它的测温方式不同与高温金属。将测温用的K型热电偶和石墨坩埚外壁紧贴打结预埋在打结材料中，热电偶用补偿导线连接至炉体外，和电源柜上安装温度显示仪表，采用补偿导线将温度显示仪表与炉体上的测温热电偶导线连接，热电偶测温温度显示在数字式温度表上，直观读取。4.1.6捣料与搅拌装置。在熔炼过程中，出现金属料“搭架”或者与坩埚壁粘连的现象，这是使用捣料杆对其进行拨打，消除搭架，使得金属料充分熔化。捣料杆用不锈钢杆制作而成，捣料杆顶端安装有300mm长钨棒材，在高温下工作。在真空熔炼过程中加入和合金元素进行调质精炼时为了使得合金调整时的成份均匀化，除了中频电源本身的电磁搅拌外还需要进行人工搅拌，捣料杆也可以对金属液进行搅拌。由于本套电炉使用石墨坩埚，石墨坩埚的搅拌能力比较弱，更需要机械搅拌。4.2.1熔炼室炉体ZG-0.3周期式真空感应熔炼精密离心铸造炉炉体为圆筒状，直径2000mm,高约2000mm,内壁为304不锈钢，外壁Q235碳钢，炉体为圆筒形平底结构，圆筒上下与不锈钢法兰焊接。内外炉壁之间通水冷结构，炉体内外壁之间有加强筋，足够刚度和强度，安全可靠。炉壳制造所用材料经过探伤无裂纹、焊接性能好、受热不易变形、渗气率低。炉体左边为进电接口，后边为真空管道接口。炉体正前方有炉门。4.2.2炉门：炉门也为双层水冷结构，侧开式，炉门高1600,宽1500mm,炉门与炉体之间采用矩形橡胶密封圈密封，手动铰链锁紧。炉门上安装有模具加热炉发热体的一部分。4.2感应熔炼系统由水冷进电铜轴、感应器、倾炉机构、绝缘密封装置等组成。4.2.1水冷导电铜轴水冷导电铜轴是熔炼炉的重要部件，安装在炉体上，炉内部安装感应线圈，炉外部分与中频电源导电铜排连接，其作用是将由中频电源输送来的低压大电流输送给感应线圈，因此水冷导电铜轴具有导电、绝缘、密封和冷却的功能。本设备的水冷导电铜轴采用空心厚壁紫铜管作导电用。空心铜管内通以冷却水起冷却作用。水冷导电铜轴通过炉体上的旋转法兰与炉体连接，旋转法兰与炉体之间采用动态密封作用，既可以旋转动作也起到密封作用。电极为双层铜管，两层铜管之间有一定的间隔，冷却水从内层铜管的进入，流经感应线圈后，回水从两层铜管之间的间隙流出，电极和线圈形成一个循环水路。同时，导电铜轴也是倾炉机构的主要组成部分。中频电源柜输出端采用水冷导电铜排连接至导电铜轴附近，再与导电铜盘连接，导电铜盘安装在导电铜轴上，导电铜盘镶有铜环，铜环内部有导电石墨环，导电石墨环起到导电和旋转两个左右。，石墨环具有导电性能好，耐磨抗震等特性。这种导电方式连接简单，故障少，寿命长维护方便