真空自耗电弧炉
真空自耗炉知识
ZH—0.001型真空自耗电极电弧炉主要用于熔炼钛、铌、锆等活泼金属和钨、钼等难熔金属，除此之外，也用来熔炼铁基、镍基、钴基等合金材料。
其特点是可以进行高温，高速熔化，脱气效果显著，熔融金属不受耐火材料污染，能够减少金属中的非金属夹杂物。
由于本设备采用了比较新式的电控系统，电极升降即可以手动控制，又可以自动控制，均匀调节熔化速度：追踪灵敏，没有扰动，运行可靠。
本设备型号意义；Z-“真空”H-“自耗电弧”0.001-“锭重”（以钛计）“吨”。
本设备适合于下列条件工作：1．环境温度在5~40℃范围内。
2．海拔不超过1400米。
3．相对湿度不超过90%。
4．在没有剧烈震动和颠簸，没有导电尘埃，爆炸性气体和能破坏金属及绝缘的腐蚀性气体的房间。
二、主要技术数据1．熔炼金属量：1kg（以钛计）2．工作电压：20~45V3．最大工作电流：1200A4．极限真空度：6.6X10-3Pa。
5．熔炼前真空度：1.33X10-2Pa6.压升率：<4 Pa/H。
7．自耗电极规格：Ø25~Ø40X400mm。
8．铸锭规格：Ø60X100mm。
9．冷却水消耗量：6m3/H。
10．冷却水进口水压：2.5~3.5kg/cm2。
11．冷却水进口水温：<25℃。
12．操作，控制交流电源为三相四线制380/220V，50HZ。
三、工作原理ZH-0.001真空自耗电极电弧炉是利用压制成的被熔金属棒料，在真空或保护气氛下进行熔炼的。
在工作过程中金属棒料本身作为上电极（负极），在电流电源作用下与置于结晶器中的下电极（正极）产生电弧，利用电弧的高温使上电极本身熔化，并在水冷结晶器中被迅速冷却凝固，而得到金属或合金的锭子。
四、结构概述ZH-0.001真空自耗电极电弧炉主要由九个部分组成：炉体、上电极升降机构、结晶器、下电极装置、底架及操作台、真空系统、水冷系统、电控系统和直流电源等。
1、炉体是一个立式圆筒形容器，炉体顶盖上装有观察装置。
真空自耗电弧炉演示教学
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。
真空自耗电弧炉熔炼钛合金铸锭工艺流程
真空自耗电弧炉熔炼钛合金铸锭工艺流程1.首先，将钛合金块放入真空自耗电弧炉中。
First, the titanium alloy ingot is placed into the vacuum consumable arc furnace.2.接着，关闭炉门并开始抽真空。
Then, the furnace door is closed and the vacuum is started to be pulled.3.随后，加热炉膛，使钛合金块开始熔化。
Subsequently, the furnace is heated, causing the titanium alloy ingot to begin melting.4.在熔化状态下，将适量的合金元素加入炉内。
While in a molten state, the appropriate amount of alloying elements is added to the furnace.5.继续加热并搅拌炉内的合金熔液，以确保均匀混合。
The furnace is continued to be heated and the alloy meltis stirred to ensure uniform mixing.6.当合金熔液达到特定温度和成分要求时，停止加热并准备浇铸。
When the alloy melt reaches the specific temperature and composition requirements, the heating is stopped and the casting is prepared.7.将浇注模具放置在浇注机上，准备开始浇铸。
The casting mold is placed on the casting machine, preparing to start the casting process.8.慢慢倒入合金熔液，开始铸造钛合金铸锭。
真空自耗电弧炉铜坩埚的受热与冷却计算
真空自耗电弧炉铜坩埚的受热与冷却计算自耗电弧炉是一种使用电能将电能转化为热能的设备，其主要应用于熔化金属材料。
在电弧炉的操作过程中，铜坩埚在高温环境下进行受热和冷却，因此需要进行相应的计算。
首先，需要计算铜坩埚的受热过程。
在电弧炉工作时，电能将通过电弧传导到铜坩埚上，使其达到高温。
可以通过下述公式计算铜坩埚的受热速率：Q=m*Cp*(T2-T1)其中，Q为受热速率，m为铜坩埚的质量，Cp为铜的比热容，T2为铜坩埚的最终温度，T1为铜坩埚的初始温度。
接下来，需要计算铜坩埚的冷却过程。
在停止供电后，铜坩埚会通过自然冷却失去热能。
一般情况下，可以使用牛顿冷却定律计算铜坩埚的冷却速率：Q=-h*A*(T2-T1)其中，Q为冷却速率，h为热传导系数，A为铜坩埚的表面积，T2为初始温度，T1为环境温度。
以上是计算铜坩埚的受热和冷却的基本原理，下面将对具体计算过程进行详细说明。
1.计算铜坩埚的质量：铜坩埚的质量可以通过称重或从产品规格中获取。
2.计算铜的比热容：铜的比热容为0.386J/(g·℃)。
3.计算受热过程的能量：根据上述公式，计算铜坩埚的受热速率。
需要输入初始温度和最终温度，以及铜坩埚的质量。
4.计算冷却过程的能量：根据上述公式，计算铜坩埚的冷却速率。
需要输入初始温度、环境温度，以及铜坩埚的表面积和热传导系数。
5.根据受热速率和冷却速率的差值，可以得到铜坩埚在操作过程中的热能损失。
需要注意的是，以上计算仅为基本的理论计算，实际计算过程需要考虑其他因素的影响，例如电弧炉的具体工作情况、炉温的稳定性等。
此外，铜坩埚的材料和结构也会对受热和冷却过程产生影响，因此在实际运行中需要进行更为详细的计算和试验。
总之，铜坩埚的受热和冷却计算是电弧炉操作过程中的重要环节，可以通过理论计算和实验验证相结合的方法来得到更准确的结果。
这些计算结果对于保证电弧炉的正常运行和提高生产效率具有重要意义。
ZHTF01型1.5T真空自耗电弧炉的研制
ZHTF01型1.5T真空自耗电弧炉的研制文章介绍了ZHTF01型1.5T真空自耗电弧炉的结构、特点及其工作原理，这是我所为丹阳天工有限公司自行设计制造的真空自耗电弧炉。
标签：自耗电弧炉；电极杆；坩埚1 概述真空电弧炉是在真空状态下利用电弧来加热熔炼金属的一种电炉。
真空自耗电弧炉，其电极由被熔炼材料制成，在熔炼过程中靠加热自身使其溶化后，滴入结晶器中冷凝成锭子的电弧炉。
2 设备的主要技术参数及构成2.1 设备的主要技术参数（1）最大熔化重量：1500kg（Ti）（2）最大电流：15kA（3）空炉极限真空度：7×10-1Pa（4）工作真空度：6.6Pa～0.66Pa（5）升压率：1Pa/min（6）工作真空排气时间：30min（7）真空系统配置：2×H-150+Z-400+ZJ-600+ZJ-1200（8）电极升降速度：熔炼：0～38mm/min，无级调速快速：400 mm/min（9）电极杆最大行程：约2250mm（10）坩埚：Φ500×2000 Φ440×2700 Φ380×2200（11）炉室升降行程：约2000mm（12）冷却水压力≥0.4MPa 水温<33℃流量50m3/h（13）应急水压力：0.1MPa 水温<33℃流量30m3/h（14）压缩空气压力：0.3～0.5MPa 用量150l/min 空压储气罐0.6m3 压力0.7MPa2.2 设备的构成该设备主要由以下几部分构成：（1）主传动系统；（2）真空炉室及动密封；（3）坩埚及稳弧系统；（4）真空系统；（5）炉室升降装置；（6）观察摄像系统；（7）压缩空气系统；（8）冷却水系统；（9）自动熔炼控制系统。
3 设备主要部分工作过程和结构特点3.1 主传动系统主传动系统包括电极杆、传动系统。
电极杆为双层水冷结构，传动采用数字控制交流伺服电机，驱动滚珠丝杠，以满足熔炼时的快速反应；电极杆的运行速度及电极杆的位置可在操作室进行数字显示。
《真空自耗电弧炉》课件
量。
节能环保
采用电弧加热，相比传 统火焰熔炼方式更加节
能环保。
操作简便
设备自动化程度高，操 作简便，减少人工干预
。
缺点
设备成本高
真空自耗电弧炉设备成本较高 ，投资较大。
维护成本高
由于设备复杂，需要专业人员 进行维护和保养，维护成本较 高。
真空自耗电弧炉的定义
解释真空自耗电弧炉 的基本概念和原理。
强调真空自耗电弧炉 在熔炼、合金制备等 领域的重要作用。
说明真空自耗电弧炉 的主要构成部件和工 作流程。
02
真空自耗电弧炉的工作原 理
电弧产生与熔炼过程
电弧产生
在真空环境中，通过高压电源在 电极和坩埚之间产生电弧，提供 熔炼所需的热量。
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熔炼过程
电极熔化后，金属液滴通过电弧 作用被吸入坩埚中，实现金属的 熔炼。
金属熔体的处理与凝固
金属熔体处理
在熔炼过程中，通过控制温度和搅拌，确保金属熔体的均匀性和纯净度。
金属凝固
金属熔体冷却后，在坩埚内壁逐渐凝固成金属锭。
真空系统与炉体结构
真空系统
真空系统用于维持炉内的真空状态， 确保电弧的稳定燃烧和金属的顺利熔 炼。
低碳排放
研究和应用低碳排放技术，降低熔炼过程中的温 室气体排放。
市场前景与竞争格局
市场需求增长
随着制造业的发展和金属 材料需求的增加，真空自 耗电弧炉市场前景广阔。
技术竞争
各厂商在技术研发、产品 性能和成本方面展开激烈 竞争，不断提升自身竞争 力。
产业链合作
加强产业链上下游企业合 作，共同推动真空自耗电 弧炉技术的进步和应用。
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。
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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
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。
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
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。
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。 灵活性：是指一台炉子可生产多种锭型。
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。