真空自耗电弧炉演示教学
真空电弧炉操作步骤
电弧炉操作规范
1、开机：先开循环水泵，开启方波电源（开机前确认所有的电流表示数为0），
打开电弧炉的电源开关；
2、装样品：打开放气阀，将样品室打开并放入样品，样品应置于石墨电极的正
下方；
3、抽真空：先将电弧炉样品室的门关好，打开真空阀，抽一定值，再将真空阀
拧紧，直到真空计的数值维持在-0.35KPa左右不变；（注意：抽真空的过程中确定电弧炉样品室的门把手关好）
4、充气：打开电弧炉样品室的门把手，对样品室冲入氩气，将充气阀门打开冲
入氩气，观察氩气阀旁边的真空表，当示数为-0.02—-0.04MPa时，拧紧充气阀门，停止充气；
5、引弧：通过位于电弧炉上部的把手调节上电极的位置，调节焊接峰值电流（注
意：调节幅度不能过大），打开引弧开关，通过观察室看到明亮连续的电弧；
6、关机：完成实验后，将焊接峰值电流归0，打开充气阀，将样品室打开，取
出样品，重复步骤2。
（保持样品室的真空防止空气中杂质和水蒸气污染样品）。
关闭电弧炉，关闭方波电源，最后关闭循环水。
真空电弧炉操作须知
真空电弧炉操作规程一、通水，通电1.合上电源总闸。
2.合上通向电弧炉水泵的电开关，检查各水路（共四路）是否畅通二、装料1.合上电弧炉电闸，将控制柜电源开关拨到“1”，红灯亮。
2.检查炉体，装电极，加料，升起下电极三、抽真空1.检查真空系统是否全部阀门均已关闭？yes，ok！2.开机械泵。
缓慢打开3#，4#阀。
（2#阀仍关闭）3.炉体压力真空表达到-0.1MPa时，合上复合真空计电源，当热偶真空机显示6—7Pa时，关闭4#阀，合上扩散加热电源至“1”，让扩散泵封闭加热。
4.扩散泵加热约40分钟，热偶真空计显示为1.3Pa时，关闭3#，打开2#，4#阀。
5.当热偶真空计满格（0.1Pa）时，可开始使用电离真空计，先预热10分钟，然后合上灯丝开关，测量真空度后，随手关闭电离真空计。
四、充氩气1.关闭2#，3#，4#阀，关闭机械泵，扩散泵，关闭复合真空计。
2.充氩，先开充氩阀，然后开启气罐总阀，在继续开启流量阀至2—3个大气压（注意流量阀螺纹旋出为关）充氩至所需压力（圆形压力表-0.1---0的某一个点）。
3.充氩达到规定压力后，关闭充氩阀。
五、引弧熔炼1.打开下电极炉体冷却水阀门。
2.合上电焊机电闸及焊机上的开关。
此时电焊机的电流指示灯亮。
3.旋转电焊机电流旋钮，按所炼材料调节电流（<350 A）,其他旋钮不要动。
4.调节阳极高度，引弧，注意不要长时间短路。
5.摆动阳极，熔炼。
6.关闭电焊机电源。
7.待金属冷却10分钟后，放气，出炉。
六、结束工作1.清理炉体，重新升起下电极，按三（2）操作开机械泵抽真空至压力表显示，关闭3#，4#阀，关闭机械泵。
2.40分钟后停水。
3.断开所有电闸。
真空自耗电弧炉var
真空自耗电弧炉var摘要：1.真空自耗电弧炉的概念与原理2.真空自耗电弧炉的组成结构3.真空自耗电弧炉的应用领域4.真空自耗电弧炉的优势与局限性正文：一、真空自耗电弧炉的概念与原理真空自耗电弧炉，简称真空电弧炉，是一种在真空环境下进行金属熔化和精炼的设备。
它是通过利用电弧产生的热量将金属加热至一定的温度，使其熔化并进行精炼的一种电热设备。
真空自耗电弧炉在工作过程中，金属在真空环境下熔化，有助于去除金属中的杂质，提高金属的纯度。
二、真空自耗电弧炉的组成结构真空自耗电弧炉主要由以下几个部分组成：1.炉体：炉体是真空自耗电弧炉的主要部分，用于容纳金属和进行熔化过程。
2.电极：电极是真空自耗电弧炉的关键部件，负责产生电弧并加热金属。
3.真空系统：真空系统负责维持炉内的真空度，确保金属在真空环境下进行熔化。
4.控制系统：控制系统用于监控和调节真空自耗电弧炉的运行参数，保证设备正常运行。
三、真空自耗电弧炉的应用领域真空自耗电弧炉广泛应用于以下领域：1.金属熔化：真空自耗电弧炉可用于熔化各种金属，如铜、铝、钛等。
2.金属精炼：真空自耗电弧炉可在真空环境下进行金属精炼，有效去除金属中的杂质。
3.金属铸造：真空自耗电弧炉可用于铸造各种金属制品，如铸件、锻件等。
4.科研领域：真空自耗电弧炉在科研领域也有广泛应用，如材料研究、冶金研究等。
四、真空自耗电弧炉的优势与局限性真空自耗电弧炉具有以下优势：1.熔化效率高：真空自耗电弧炉利用电弧产生的热量进行金属熔化，熔化效率较高。
2.金属纯度高：真空环境下进行熔化，有助于去除金属中的杂质，提高金属纯度。
3.设备运行稳定：真空自耗电弧炉采用控制系统对设备运行进行监控和调节，保证设备运行稳定。
然而，真空自耗电弧炉也存在一定的局限性：1.设备投资成本较高：真空自耗电弧炉设备本身价格较高，且需要配套真空系统等设备，投资成本相对较大。
2.运行成本较高：真空自耗电弧炉在运行过程中需要维持真空度，以及消耗大量的电能，导致运行成本较高。
真空自耗电弧炉var
真空自耗电弧炉var
一、真空自耗电弧炉的概述
真空自耗电弧炉（Vacuum Self-Consuming Arc Furnace）是一种先进的熔炼设备，主要用于金属材料的熔化、净化和熔炼。
它采用真空技术，能够在较低的温度下实现金属的熔化，具有节能、环保、高效等特点。
二、真空自耗电弧炉的工作原理
真空自耗电弧炉的工作原理主要是利用高频直流电源将金属材料加热至熔化状态，并通过真空泵将熔融金属中的气体抽出，实现金属的净化和熔炼。
在熔炼过程中，自耗电极不断熔化，补充炉内熔融金属的消耗，从而实现连续熔炼。
三、真空自耗电弧炉的优点
1.节能：真空自耗电弧炉在较低的温度下实现金属熔化，能耗较低，有利于降低生产成本。
2.环保：真空环境下，金属熔炼过程中产生的有害气体得到有效控制，减轻了对环境的污染。
3.高效：真空自耗电弧炉具有较高的熔炼速度，生产效率高。
4.质量稳定：真空环境下，金属熔炼过程中的氧化物、氮化物等夹杂物得到有效去除，提高了产品的质量。
四、真空自耗电弧炉的应用领域
真空自耗电弧炉广泛应用于钢铁、有色金属、稀土等行业，主要用于熔炼、精炼、合金制备等领域。
五、真空自耗电弧炉的维护与保养
1.定期检查真空泵的运行状态，确保真空泵的正常工作。
2.定期清理炉膛内的杂质，防止炉膛结垢。
3.定期检查高频电源的运行状态，确保电源的稳定输出。
4.熔炼过程中，注意观察熔池的稳定性，如有异常应及时处理。
5.熔炼结束后，及时关闭电源和真空泵，进行设备保养。
通过以上介绍，我们可以了解到真空自耗电弧炉的特点、工作原理、优点及应用领域，并为设备的维护和保养提供了一定的指导。
真空自耗电弧炉
观察系统
现代真空自耗电弧炉一 般都采用遥控操作。 因为电弧炉在熔炼过程 中有击穿坩埚产生爆 炸的可能性，因此都 把炉体用防爆墙与操 作间隔开，进行遥控 操作，为此必须在操 作台上及其附近装有 统
真空系统是真空电弧 炉的重要组成部分。 真空系统是机械泵、 罗茨泵、油增压泵主 要组成。
机械泵
滑阀式机械真空泵属 于机械真空泵之一种。 由于它的抽速较大， 常用于真空冶炼、真 空干燥，真空处理、 真空浸渍、真空蒸馏、 真空模拟装置，电子 器件排气以及其他真 空作业中，也可做高 真空泵的前级泵。
冷却系统
真空自耗电弧炉的冷 却系统是保证正常运 转和安全的关键。在 熔炼过程中短暂的停 水都会导致严重的事 故发生。 真空自耗电弧炉需水 冷部分有：炉头、电 缆、电极杆、闭锁阀、 机械泵、油增压泵、 电源系统中的整流器。
坩埚系统
坩埚是真空自耗电弧炉熔炼不可缺少的部分， 电弧燃烧、自耗电极熔化、冶金物化反应及铸锭 结晶都是在坩埚内进行的。坩埚系统结构的优劣 直接影响铸锭质量、生产效率和安全生产。因此 坩埚系统必须满足以下基本要求。 1.能保证带走熔炼过程中产生的大量热能。 2.电阻要小。 3.密封性好，坩埚筒体、止口密封面不能有凹坑 、裂纹等现象。 坩埚系统主要由筒体、地垫、底座和水套组成。
炉体结构
1.炉体固定，坩埚移动式。
此种炉型炉体被固定在金属结构物框架上不 动，而坩埚被设置在一个可以移动的小车上，装 炉时移动至炉体下方，提升坩埚以完成封炉操作。 优点：结构稳定，占地面积小。 缺点：生产效率不高。
2.炉体转动、坩埚固定式
此种此种炉型炉 体由一立柱支撑并 可立柱升降和绕立 柱旋转。 优点：生产效率高。 缺点：结构复杂， 占地面积大。
机械泵简图
真空电弧熔炼炉操作步骤精选全文
可编辑修改精选全文完整版真空电弧熔炼炉操作步骤与规范抽真空1、开闸刀总开关（控制箱中的开关）2、开电源（墙壁上配电箱中的开关）、冷却水3、开总控电源（机器上的开关）4、放气至一个大气压（V6）5、开照明，升降机（升），清洗炉底和样品室，装样品，旋转将电极提高并置海绵钛正上方，升降机（降），关V6，关照明。
6、开机械泵（预热大约20分钟左右，有利于机器和抽低真空）7、缓慢打开V7抽气（打开快会把油气抽入管道损坏机械泵）8、当气压表达到－0.1 Pa两分钟后，开复合真空计电源（电弧炉）9、复合真空计显示10 Pa时，关V7，开前级阀门，开分子泵（On-Start）, 开炉体与分子泵之间的旋钮10、复合真空计达到5.5×10-3次方Pa时, 关旋钮，关分子泵（先按Stop, 半分钟后按分子泵Off），关前级阀11、关复合真空计电源。
开氩气充氩气到一个大气压（0或－0.05）时，关V2，关氩气。
12、重复抽真空洗气，充氩气2—3次（7—11步）13、最后一次充氩气后就可以开始以下熔炼操作熔炼（I=100 A）1、开照明，将电极放在起弧电极上方2毫米左右2、开电焊机（启动），开高频电源3、启动，引弧后迅速顺时针旋转把手以稍提起电极一段高度，并且同时保证电极移到海绵钛上方4、熔炼海绵钛1-3分钟（吸氧），然后可以最大提高电极并快速移动（*特别注意这点以防止电弧火花熔到海绵钛坩埚周围的很易熔穿的焊接部分）到样品逐个熔炼。
操作过程把持好电极高度小心触底毁坏电极，电极在样品熔炼停留一般20-30秒（太长有害坩埚和形成黑烟沉淀影响熔炼），然后提高电极迅速转移（以防熔坏铜坩埚托盘）到下一个样品熔炼。
熔完每一遍的最后一个样后，先提高电极，然后关引弧前的启动，然后把电极提高并移置海绵钛中心正上方。
5、翻样，然后熔第二遍。
，一般需要翻样2-3次即熔炼3-4次，以求样品熔炼均匀6、最后一遍熔完，关“启动”，并最大提高摆电极与海绵钛正上方，关高频电源，关电焊机7、带样品和腔体、电极冷却（10-15分钟）后，放气（开V6）到一个大气压（气压表0），升升降机（升），取样8、清洗样品室，降升降机，抽低真空（关V6，缓慢开V7，达到－0.1 Pa后，关V7），关机械泵,关电源（总控电源、电源、闸刀开关），1小时后，关冷却水。
真空自耗
真空自耗电弧炉1 VAR的结构组成及其特点VAR 炉由真空系统、电极驱动机械系统、铜坩埚及冷却循环系统、直流电源、自动和手动控制系统、稳弧搅拌系统、检测和自动记录系统等部分组成。
VAR 炉现已处于较为完善的阶段，在结构上具有同轴性、再现性和灵活性特征，正在向更大容量和远距离精确操作发展。
VAR炉采用先进的计算机自动电控和数据收集系统，能够对给定的合金和铸锭规格建立良好的熔炼模式，并分析熔炼过程中出现的问题，获得良好的铸锭表面质量和内在冶金质量，提高金属成品率。
2 真空自耗炉的工作原理真空自耗炉主要用于钛和钛合金的生产。
图1所示为真空自耗炉原理示意图。
该炉有一个结晶器，结晶器装入水冷的外套里，并与熔炼电源的正极相接。
电源的负极与活塞即“拉杆”连接，该拉杆通过滑动的真空密封进入炉内。
待熔炼的钢材(即电极)夹紧在控制活塞的机座上，并且在炉膛抽空以后，下降电极与在结晶器底部的同样材料的金属垫料触发电弧。
当电极由于输人功率而熔化时，就可通过液压控制系统下降活塞，以便保持电极同由此而形成的熔池之间的距离不变。
当熔炼继续进行时，在结晶器里就逐渐地形成了一支新的锭料。
3 VAR基本的工艺流程：工艺流程：混料一压制电极一电极和残料焊接成自耗电极一熔炼一铸锭处理一检验。
3.1 真空自耗原料由纯料、合金元素、返回料等组成。
3.2 电极制备经过混料后，添加或未添加残料的原料通过压制、焊接，制成自耗电极。
焊接方法为自耗电弧焊或等离子焊，焊接应进行充分的保护或在惰性气氛下的容器里进行，以避免污染和难熔氧化物或氮化物的形成。
应严禁使用钨极氩弧焊。
制备的自耗电极必须具备足够的机械稳定性，即使在熔炼过程中加热时也不会开裂．并确保电流畅通无阻地通过。
3.3 熔炼过程炉子采用真空系统，是为了避免空气污染，同时有效去除氢气和氯化物。
水冷铜坩埚给金属的熔炼提供了适宜的容器，只要冷却适当，熔融金属就在其表面形成一层“渣壳”．既保护坩埚，又不被坩埚污染。
真空自耗电弧炉
在真空环境下，通过自耗电极与坩埚之间产生的高温电弧，使电极逐渐熔化并 滴入坩埚中，同时坩埚中的金属也被熔化。在电弧的作用下，金属中的杂质被 挥发或浮出，从而达到提纯金属的目的。
发展历程及现状
发展历程
真空自耗电弧炉的发展经历了从实验室规模到工业生产规模 的转变。随着技术的进步和工业化进程的加速，真空自耗电 弧炉的容量不断增大，效率不断提高，应用领域也不断扩展 。
案例二
某核能发电企业利用真空自耗电弧炉制备核燃料棒，确保了核燃料 的高纯度和均匀性，提高了核能发电的安全性和经济性。
案例三
某化工企业采用真空自耗电弧炉生产高纯铝，其产品纯度高、质量稳 定，广泛应用于电子、医药等领域。
06
真空自耗电弧炉维护与保养
日常检查与维护
每日检查电弧炉的真空度，确保其处于正常工作范围。 清理炉膛内的杂质和氧化物，保持炉膛清洁。
电极升降机构
用于调整自耗电极与坩埚 之间的距离，控制熔化速 度。
真空系统
真空泵组
真空计
由多级真空泵组成，用于抽取炉内气 体，实现高真空度。
Байду номын сангаас
用于监测炉内真空度，确保熔炼过程 在合适的真空环境下进行。
真空管道
连接真空泵组和炉体，确保气体流通 顺畅。
控制系统
电气控制系统
包括电源、控制器、传感器等， 用于控制电弧炉的加热、熔化、
04
在遇到异常情况时，应 立即切断电源并通知专 业人员进行检修。
04
真空自耗电弧炉性能特点与 优势
性能特点
高效熔炼
真空自耗电弧炉采用电弧加热 方式，能够快速将电极材料熔
化，实现高效熔炼。
真空环境
在真空环境下进行熔炼，有利 于去除金属中的气体和杂质， 提高金属的纯净度。
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炉体结构
1.炉体固定，坩埚移动式。
此种炉型炉体被固定在金属结构物框架上不 动，而坩埚被设置在一个可以移动的小车上，装 炉时移动至炉体下方，提升坩埚以完成封炉操作。
优点：结构稳定，占地面积小。 缺点：生产效率不高。
2.炉体转动、坩埚固定式
此种此种炉型炉 体由一立柱支撑并 可立柱升降和绕立 柱旋转。 优点：生产效率高。 缺点：结构复杂，
罗茨泵
罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一 种旋转式变容真空泵 。罗茨泵的 结构如图所示。在泵腔内，有二 个“8”字形的转子相互垂直地安 装在一对平行轴上，由一对齿轮 带动作彼此反向的同步旋转运动。 在转子之间，转子与泵壳内壁之 间，保持有一定的间隙，可以实 现高转速运行。由于罗茨泵是一 种无内压缩的真空泵，通常压缩 比很低，故高、中真空泵需要前 级泵。
观察系统
现代真空自耗电弧炉一 般都采用遥控操作。
因为电弧炉在熔炼过程 中有击穿坩埚产生爆 炸的可能性，因此都 把炉体用防爆墙与操 作间隔开，进行遥控 操作，为此必须在操 作台上及其附近装有 指示仪表、记录仪、 和观察装置。
构造特点
主要表现在〝同轴性〞 、〝再现性〞、 〝灵活性〞
的设计思想上。 同轴性：是指把阳极电缆靠近阴极电缆线并且都接在
炉子的上部，二者保持近距离平行，使得由于强大电流流 过导线，电极和炉体对所产生的感应磁场互相抵消，从而 减弱或消除了感应磁场对合金质量的不利影响并提高电效 率。
再现性：是指通过电控系统和重量传感器（电子称） 来控制熔炼过程中参数的稳定。
真空自耗电弧炉
真空自耗电弧炉原理
在抽真空低压的环境下或者是在 惰性气体保护下，自耗电极在低电压、 高电流的高温作用下，将其迅速地熔 化并且在水冷铜结晶器内进行再凝固。
真空自耗电弧炉结构简图
01.驱动电机 02.电极杆 03.动密封 04. 观察孔玻璃 05.炉室 06.行走立柱 07.熔化站出水口 08.熔化站 09铸锭 10.旋转立柱 11.闭锁阀 12. 大蝶阀 13. 油增压泵 14. 大罗茨泵 15. 小罗茨泵 16. 机械泵
冷却系统
真空自耗电弧炉的冷 却系统是保证正常运 转和安全的关键。在 熔炼过程中短暂的停 水都会导致严重的事 故发生。
真空自耗电弧炉需水 冷部分有：炉头、电 缆、电极杆、闭锁阀、 机械泵、油增压泵少的部分， 电弧燃烧、自耗电极熔化、冶金物化反应及铸锭 结晶都是在坩埚内进行的。坩埚系统结构的优劣 直接影响铸锭质量、生产效率和安全生产。因此 坩埚系统必须满足以下基本要求。 1.能保证带走熔炼过程中产生的大量热能。 2.电阻要小。 3.密封性好，坩埚筒体、止口密封面不能有凹坑 、裂纹等现象。 坩埚系统主要由筒体、地垫、底座和水套组成。
机械泵简图
机械泵泵主要由泵体及在 缸内作偏心转动的滑阀所 组成。在泵缸中，装有滑 阀环(4)，其内装有偏心轮 (3)。偏心轮固定在轴(2)上， 轴与泵缸中心线相重合。 在滑阀环上装有长方形的 滑阀杆(5)，它能在半圆形 滑阀导轨(7)中上下滑动及 左右摆动，因此泵缸被滑 阀环和滑阀杆分隔为A,B 两室，泵在运转过程中， 由于A, B两室容积周期性 地改变，从而达到抽气的 目的。
占地面积大。
真空系统
真空系统是真空电弧 炉的重要组成部分。
真空系统是机械泵、 罗茨泵、油增压泵主 要组成。
机械泵
滑阀式机械真空泵属 于机械真空泵之一种。 由于它的抽速较大， 常用于真空冶炼、真 空干燥，真空处理、 真空浸渍、真空蒸馏、 真空模拟装置，电子 器件排气以及其他真 空作业中，也可做高 真空泵的前级泵。
罗茨泵工作原理简图
罗茨泵工作原理动态图
油增压泵
油增压泵是蒸汽流泵的一 种，是利用室温下饱和蒸 汽压强低于5×10Pa的增 压泵油，加热到工作温度 后所产生的大量油蒸汽， 分别由各级喷嘴喷出而得 到的高速蒸汽射流作为介 质。被抽气体进入油蒸汽 射流内，含气体的油蒸气 射流到泵壁被冷却，油蒸 汽冷凝后返回油锅，而气 体逐级被压缩，最后被前 级泵抽走。