January 5, 2024
Funktionsprinzip und Eigenschaften eines Vakuum-Verbrauchsbogenofens(VAR)
Der weltweit erste Vakuum-Verbrauchsbogenofen entstand 1950 in den Vereinigten Staaten.Vakuum-Bogenofen mit Verbrauchsmaterial ist ein elektrischer Ofen, der die Energie eines elektrischen Bogens nutzt, um Metall in einer Vakuumkammer zu schmelzen.Vakuum-Verbrauchsbogenofen werden hauptsächlich zur Schmelze von aktiven Metallen und feuerfesten Metallen wie Titan verwendetIn den frühen 1950er Jahren wurde es zur Umschmelzung von Hochtemperaturlegierungen,mit ausgezeichneter Überlegenheit und wird zu einem wichtigen Mittel zur Umschmelzung von Hochtemperaturlegierungen und Spezialstählen.
1. Arbeitsprinzip des Vakuum-Verbrauchsbogenofens
Während der Bildung von geschmolzenen Tröpfchen am unteren Ende der Elektrode und des Prozesses des Fallens geschmolzener Tröpfchen treten gewisse physikalische und chemische Reaktionen auf.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Die Prozessmerkmale des Vakuum-Verbrauchsbogenofens sind, daß das Schmelzen in einem wassergekühlten Kupferkristallisierer erfolgt.der den Nachteil der Metallkontamination durch die Wechselwirkung von Metall und feuerfestem Material überwindetGleichzeitig wird der geschmolzene Stahl unter hohem Wasserkühlstand verfestigt und kristallisiert, um einen gleichmäßigen, schrumpffreien und dichten Ingot zu erhalten.Der Schmelzprozess eines Vakuum-Verbrauchsbogenofens erfolgt unter Einwirkung von Gleichspannungs-Niedrigspannungs- und Hochstrombogen.
Zuerst wird ein Bogen zwischen dem unteren Ende der Verbrauchselektrode und dem Kristallisierer entzündet, und zwischen dem unteren Ende der Verbrauchselektrode und dem geschmolzenen Pool wird eine Bogenplasmazone gebildet.Diese Zone hat eine extrem hohe Temperatur, was dazu führen kann, dass das Ende der Verbrauchselektrode hier zuerst schmilzt.wie Oxide und Nitride, werden durch Kohlenstoffreduktion unter Vakuum und hohen Temperaturen dissoziiert oder entfernt, wird der Zweck der weiteren Reinigung erreicht.Da das Vakuum-Verbrauchsbogenofenverfahren Gas- und nichtmetallische Einschlüsse entfernen kann, sowie einige schädliche Verunreinigungen mit niedrigem Schmelzpunkt, die Eigenschaften der kalten und heißen Verarbeitung, die Plastizität und die mechanischen Eigenschaften sowie die physikalischen Eigenschaften werden deutlich verbessert.Insbesondere, verbessert sich der Unterschied in den Längs- und Querschnittseigenschaften, was für die Gewährleistung der Stabilität, Konsistenz und Zuverlässigkeit der Materialeigenschaften äußerst wichtig ist.
Zusammengefasst haben Vakuumbogenofen folgende Eigenschaften:
(1) Unter Vakuumbedingungen gibt es zwischen der Verbrauchselektrode und dem Ingot keine Schlacke oder andere Materialien, so daß das geschmolzenes Material während des Umschmelzens nicht kontaminiert wird.
(2) Beim Vakuumbogenofenschmelzen wird das geschmolzene Metall direkt dem Vakuum ausgesetzt, so daß die Entgasung sehr gut ist und Gase wie Wasserstoff, Stickstoff,und Sauerstoff kann effektiv entfernt werden.
(3) Beim Vakuumbogenofenschmelzen haben die nichtmetallischen Einschlüsse im geschmolzenen Metall eine leichte spezifische Schwerkraft und schweben immer auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls.die zu einer sehr reinen inneren Struktur des Ingots führt.
(4) Da der Ingot in einem wassergekühlten Kupfertegel abgekühlt wird, ist die Abkühlgeschwindigkeit sehr schnell, was zu einer einheitlichen inneren Struktur des Ingots ohne Trennung führt.
(5) Unter Vakuumbedingungen kann eine große Menge Legierungsmittel zugesetzt werden, so daß hochwertiger Legierungsstahl geschmolzen werden kann.
(6) Die kurze Anschlagzeit verbessert die Produktivität der Anlagen und senkt die Produktionskosten.
Derzeit liegen die Kapazitätsbereiche der Vakuumbogenofen zwischen 15 und 200 t. Heizung, Entgasung, Schlackenbehandlung und Legierung werden alle kontinuierlich unter Vakuum durchgeführt.Die vollständig geschlossene Verarbeitungsanlage in Kombination mit der Dampfstrahlvakuumpumpe sorgt für eine saubere Schmelzeinrichtung ohne Umweltverschmutzung.
