Der Vakuum-Elektro-Bogenofen: Betrieb in Vakuum

EinElektrische LichtbogenöfenDiese Gasbogenentladung zeichnet sich durch mehrere wesentliche Merkmale aus: eine geringe Spannung zwischen den Elektroden,mit einem durch das Gas hindurchlaufenden starken StromDie immense Stromdichte, die bei solchen Entladungen beobachtet wird, beruht auf zwei Hauptquellen:Thermionenemission von der Kathode und spontane ElektronenemissionInsbesondere erzeugt die Anwesenheit einer positiven Ionen-Schicht neben der Kathode ein starkes elektrisches Feld, das die Kathode dazu veranlasst, aktiv Elektronen abzugeben.

Wenn diese Elektronen mit Gasmolekülen in der Nähe der Elektrode kollidieren, ionisieren sie sie und führen zur Erzeugung einer erheblichen Menge an positiven Ionen und sekundären Elektronen.Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes, diese geladenen Partikel kollidieren getrennt mit der Kathode und der Anode, was zu hohen Temperaturen führt.die Kathode hält typischerweise im Vergleich zur Anode eine niedrigere Temperatur aufrechtZusätzlich können aufgrund der kombinierten Wärmeabgabe von positiven Ionen und Elektronen hohe Temperaturen zwischen den Elektroden entstehen.

Vakuumbogenöfen sind industrielle Öfen, die dieses Prinzip für die Metallschmelze nutzen.Es wird als Vakuum-Elektrobogenofen bezeichnet.Der Schmelzvorgang in einem Vakuumbogenofen umfasst hohe Ströme und niedrige Spannungen, die in der Regel mit einem kurzen Bogen betrieben werden.mit einer entsprechenden Bogenlänge von 20 bis 50 mm (letzteres gilt für große Ingots).

Seit dem erfolgreichen Schmelzen von Platindraht im Jahre 1839 haben Forscher das folgende Jahrhundert der Erforschung des Schmelzes feuerfester Metalle gewidmet.Der Vakuum-Elektrobogenofen wurde offiziell in die Industrie eingeführtBis 1956 wurde Titan in nicht verbrauchbaren Öfen in den Vereinigten Staaten und einem Großteil Europas geschmolzen, während Stahl ab 1955 in verbrauchbaren Öfen geschmolzen wurde.Das Gewicht der aus Selbstverbrennungsöfen hergestellten Stahlbarren überstieg 30 Tonnen., ein bedeutender Meilenstein in der Entwicklung dieser Technologie.

Zur Erhöhung der Produktionseffizienz und Ausrüstungsauslastung verfügen beide Brennöfen häufig über eine gemeinsame Hauptstromversorgung, ein Vakuumsystem und ein aktives Steuerungssystem.Die Vakuumwärmebehandlung von Werkstücken (oder Materialien) bietet zahlreiche Vorteile, einschließlich einer verbesserten Lebensdauer von Bauteilen und Formen, frei von Oxidation und Dekarburisierung, glatte Oberflächen, minimale Verformung, Energieeinsparung, Umweltfreundlichkeit,und die Fähigkeit, mechanische und metallurgische Eigenschaften zu verändern.

Zusammenfassend: the vacuum electric arc furnace represents a sophisticated industrial tool that leverages the principles of gas arc discharge within a vacuum environment to achieve efficient and high-quality metal smelting and heat treatment processes.

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