真空感应熔炼炉在电磁感应进程中会发生涡电流,使金属熔化。此制程可用来提炼高纯度的金属及合金。首要包括真空感应炉熔炼、悬浮熔炼和冷坩埚熔炼。
因为在真空下熔炼简单将溶于钢和合金中的氮、氢、氧和碳去除到远比常压下锻炼为低的水平,同时关于在熔炼温度下蒸气压比基体金属高的杂质元素(铜、锌、铅、锑、铋、锡和砷等)可通过蒸发去除,而合金中需要参加的铝、钛、硼及锆等活性元素的成分易于控制。因而经真空感应熔炼的金属资料可明显地进步耐性、疲劳强度、耐腐蚀功能,高温蠕变功能以及磁性合金的磁导率等多种功能。
在一批装料中含有悉数非活性合金元素,同时期望有必定量的碳,这样在料熔化时碳可以充沛脱氧,又起拌和作用;相反在炼制超低碳合金时则配有过量氧以便在熔化期充沛脱碳。熔化期要防止剧烈沸腾造成金属液强烈喷溅丢失,必要时在熔化期通入必定压力的氩气以遏止金属液沸腾。
在精粹期应注意熔池得到充沛拌和以利于金属液成分均匀和各种冶金反响的进行;精粹期温度应选择适当,温度高有利于进步反响速度,但温度过高会因为金属液与坩埚资料反响加速,从而导致金属液含氧量增高等不利影响;精粹期真空度应到达抽气设备实际的高值,通常在1.33~0.13 N/m(之间,以发挥真空锻炼的优势,只有在炼制需要参加易蒸发合金元素时才通入氩气阻止蒸发丢失;一般活性合金组元在金属液充沛脱氧后参加,然后调整熔池温度预备浇注。
真空感应熔炼炉的组成组成:中频电源、电容柜、炉体、机械倾炉设备(或者液压倾炉设备)、水分配器、坩埚模(或者石墨坩埚、铁坩埚)、水冷电缆、连接铜排。
炉衬分用酸性耐火材料、碱性耐火材料两种。酸性炉衬由含二氧化硅大于98%的石英砂制成,因为熔点较低,稳定性较差,主要用于有色金属、铸铁的熔炼和保温。碱性炉衬由含氧化镁大于85%的镁砂制 成,用于特殊钢、镍基合金的训练。炉衬用干法或湿法把粒度配比恰当的耐火材料逐层打实而成,需致密,无分层。初次训练时要缓慢加热,避免发作裂纹。
训练时金属经过感应加热,然后传导到炉渣,所以炉渣温度较低,并且炉型结构决定了钢-渣界面较小,这些都不利于熔池-炉渣间的物理化学反应,因而训练特殊钢或镍基合金时,应力求用较好的原材 料,根据各元素的烧损状况配料,快速加热熔化。
当很多炉料已熔时,即应参加渣料,以削减氧化。渣料应与炉衬相适应。全熔后根据制品成分,分批参加脱氧剂(硅铁粉、硅钙粉、铝粉等),必要时取 样剖析,调整成分。待成分合格、脱氧出色时,即可出钢。铸铁在熔化、保温时氧化不严峻,冶金质量要求也较低,可充分发挥感应加热操作方便的优越性。