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电子束轰击炉熔炼过程

2021-04-22 09:47:53

电子轰击炉是利用被电场加速后高速运动的电子轰击炉料时所产生的热能来加热或熔炼炉料的一种电炉。电子束轰击加热已广泛地应用于很多领域。电子束轰击加热器,已经用来加热高温X光粉末照相机巾的试样,用电子束加热浮区熔化法制备高熔点金属单品(如超纯钨单品的纯度达99.9975%),用电子束加热的硅单品炉和电子束熔炼炉等。另外,电子束还用于焊接、蒸发镀膜、热处理等许多方面。

电子轰击炉主耍刚来熔炼钨、铝、铌、钽、钛、锆及其合金,生产优质合金钢和超纯铁素体不锈钢,制取半导体材料和高温合金的单品等。常采用活底水冷铜结晶器制取金属锭,锭室可以整体置换。

电子轰击炉主要是作为冶炼和制造高熔点活泼金属(如钼、铌、钛、钽等)和含有这类元素的难熔合金之用。.这种真空冶金法是将金属在高真空即低于10-2Pa的条件下熔化和精炼。

以加热的螺线阴极或板阴极作为自由电子源,并以此作为热电子发射。在高真空中,阴极被加热,并接通高压直流电而使电子发射,在加速阳极作用下,电子被加速,高速电子轰击自耗电极(或熔池,取决于电子枪对准地点),产生大量热能,将自耗电极熔化(或加热熔池)并保持液态熔池,进行精炼。

电子束轰击炉熔炼过程是:电极和结晶器准备,抽真空,轰击种熔,锭子处理。电子轰击炉大部分仍然主要用在研究院所、高校或试验工厂,但正逐渐用作生产设备,其容量正逐渐增大。

电子轰击炉的自动化主要集中在:

(1)数据采集、监测、整理、显示与记录。包括灯丝电流(使螺线阴极或板阴极发射电子)、施加的高压、冶炼时间和真空度等工艺参数。

(2)发射电子控制。包括灯丝加热电流控制和控制栅电压控制。

(3)施加的高压的电压值控制。

(4)限流与安全保护。这是*关键的,因为冶炼时自耗电极或熔池会逸出气体,导致短路而跳闸,无法进行冶炼,闭环自动控制系统如改变控制栅电压以控制电子流或控制灯丝电流都因快速性不足而不能解决跳闸问题。*有效的方法是在主回路串入饱和电抗器的开环自动控制方式,利用饱和电抗器的特性,即一定控制电流下有一定*大输出电流,逸出气体导致短路,但电流受限而不会过大而跳闸,这就使冶炼得以继续进行。

电子束轰击炉

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电子束熔炼炉

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