真空电炉常识

      真空电弧炉是很多真空炉厂家都知道的但是很少有人能够细细的将这个真空电弧炉给说清楚，今天苏州玖威电炉设备有限公司就详细的为大家介绍一下吧！我们主要从原理，特点，分类三方面给大家介绍！

       真空冶金熔炼设备的一种。炉体为密闭容器，抽成真空或充 以惰性气体。由炉顶通入的电极和炉底水冷结晶器通电引弧后，产生电弧，借 电弧热量使金属或合金熔化，并在结晶器内凝固。电极由被熔炼的金属制成的 叫“自耗电极真空电弧炉”，如用不熔化的材料作电极的叫“非自耗电极真空电 弧炉”。产品中杂质少，气体含量低、铸锭组织好，具有优良的机械和物理性能。 适宜于熔炼高熔点金属、活性金属、特殊钢和金属。  

       电弧是气体的一种弧光放电。气体弧光放电表现为极间电压很低，但通过气体的电流却很大，有耀眼的白光，弧区温度很高（约5000k）。巨大的电流密度来自于阴极的热电子发射，以及电子的自发射，即在阴极附近有正离子层，形成强大的电场，使阴极自动发射电子。大量电子在极间碰撞气态分子使之电离，产生更大量的正离子和二次电子，在电场作用下，分别撞击阴极和阳极，结果获得高温。阴极因电子发射用去部分能量，所以温度低于阳极。极间也因部分正离子与电子复合放热而产生高温。

      电弧炉即是用这种原理熔炼金属的工业炉。在真空环境下的电弧炉就是真空电弧炉，真空电弧熔炼采用大电流低电压，属于短弧操作。一般电弧电压为22～65V，对应弧长为20～50mm（后者为大锭）。从1839年熔炼白金丝实验成功以来，在以后的一百多年人们开始研究难熔金属的熔炼。1953年真空电弧炉才正式用到工业上。直到1956年，美国和欧洲许多国家还在用非自耗炉熔炼钛，1955年开始用自耗炉炼钢。1960年左右自耗炉生产的锭重已达30多吨，初具规模。目前发展的情况可以用美国康撒克公司制造的真空自耗炉为代表。为了提高生产率和设备的利用率，两台炉子共用一套主电源、真空系统和自动控制系统。在真空状态下对工件（或材料）进行热处理，可提高工、模具的使用寿命，无氧化、无脱炭、表面光亮、变形小、节省能源无公害，并改变机械性能和冶金性能等优点。

          与炼钢电弧炉和埋弧炉等非真空电弧炉比较， 真空电弧炉的特点是：①用直流电源供电(电极接负极、坩埚接正极)，电弧在真空中相对稳定，不易熄灭。②电极和坩埚通常都用金属材料制成， 炉内没有耐火材料炉衬。③熔炼中被熔炼金属能免受氧化和耐火材料的污染， 并得到良好的脱气和促进金属氧化物分解的精炼效果。④由于在密闭容器中熔炼， 所以环境污染小，工作环境好。⑤特别需要注意安全。真空电弧炉工作中，特别当熔炼钛、锆等活泼金属时，如冷却水进入坩埚，会引起爆炸。防范措施较多，主要有：电极与坩埚壁间的净空距离应大于电弧长度， 在坩埚外侧设置直流稳弧线圈，供电电缆作对称布置，电极自动调节器应足够灵敏等， 以防止电极与坩埚壁之间产生边弧把坩埚击穿;确保冷却水畅通;设置防护墙，操作人员在墙外观察操纵等。真空电弧炉按电极类型(见电弧炉电极)主要分自耗炉和非自耗炉两大类。工业上用的主要是自耗炉。也有同时采用自耗电极和非自耗电极的炉型，由自耗电极提供主炉料，由非自耗电极进行辅助加热，浇制铸件的炉子往往采用这样的炉型。

        自耗炉的电极由被熔炼材料本身制成， 叫自耗电极。在熔炼过程中，电极端头逐渐被熔化，滴入水冷铜坩埚中，电极本身不断自耗。真空自耗电弧炉主要用于重熔钛、锆、钼、钽、铌等活泼金属和难熔金属的坯料以制取铸锭，如把海绵钛电极重熔成钛锭。这种电弧炉也可用于精炼合金钢和制取大直径优质钢锭， 如用于制造发电机轴和轧辊等的锻坯。

非自耗炉的电极用钨等高熔点材料制成。工作中电极本身不消耗，炉料需用别的途径加入炉内。这种电弧炉主要用于在真空中浇制上述材料的异型铸件和在实验室中制取试验用坯锭。