晋城中频电子束真空熔炼炉设备

真空电子束冷床熔炼(EBCHM法）是一铸锭过程中具有补缩功能的。引进的电子束冷床熔炼炉作为主生产设备，已达到目前国内先进、国际一流水平，成为生产合金方面优质铸锭和降低生产成本的关键技术，更是具有高效节能的项目。该项目现已确定为青海省重点工业项目。电子束真空冷床炉可以使用外形尺寸不超过非熔容器规格的各种原料，包括散装和块状海绵钛，残钛料等，可有效的重复利用。电子束冷床炉单次熔炼钛合金技术是一种先进的钛合金铸锭低成本制备技术。采用的技术直接是海绵钛和合金包直接混合按照一定的配比然后进行熔炼。同时电子枪是喷气式电子枪，该枪的特点是所需电子束能在低真空状态下正常发射，而且对于真空度的波动不会影响电子束能量的集中。

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根据电子束流的产生原理，电子束加工具有如下特点：1)电子束发射器发射的电子束流束斑极小，且可控，可以用于精密加工；2)对于各种不同的被处理材料，其效率可高达75%一98%，而所需的功率则较低；3)能量的发生和供应源可*确地灵活移动，并具有高的加工生产率；4)可方便地控制能量束，实现加工自动化。设备的使用具有高度灵活性，并可使用同一台设备进行电子束焊接、表面改善处理和其他电子束加工设备。电子束加工是在真空状态下进行，对环境几乎没有污染。电子束加工对设备和系统的真空度要求较高，使得电子束加工价格昂贵，一定程度上限制了其在生产中的应用。

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冶金工业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。19世纪末出现了工业规模的电炉，20世纪50年代以来，由于对冶金产品需求的增长和电费随电力工业的发展而下降，电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。电炉可分为电阻炉、 感应炉、 电弧炉、等离子炉、电子束炉等。电子束炉用高速电子轰击物料使之加热熔化的电炉（图4电子束炉示意）。在真空炉壳内,用通低压电的灯丝加热阴极，使之发射电子，电子束受加速阳极的高压电场的作用而加速运动，轰击位于阳极的金属物料，使电能转变成热能。因为电子束可经电磁聚焦装置高度密集，所以可在物料受轰击的部位产生很高的温度。电子束炉用于熔炼特殊钢、难熔和活泼金属。

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电子束熔炼工艺的冶金学：电子束枪为高温热源，在束斑点的温度甚至能超过所有金属的熔化温度和蒸发温度。在高频下进行磁偏转和快速扫描，电子束将有效指向具有多种形状的目标，因此电子束是重熔技术中*灵活的热源。电子束冲击目标的典型功率密度为100 W/cm²。根据熔炼材料的特性，功率传递的有效范围约为50~80%。因为EB熔炼为表面加热方法，它只能以可接受的熔化速率生成浅熔池，这必然在多孔性、偏析等方面影响钢锭结构。过热金属熔池表面暴露在1-0.0001Pa的高真空环境下将对熔化材料产生极好的脱气作用。

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等离子冷妒床熔炼法(筒称PCHM法) PCHM法利用惰性气体电离产生的等离子弧作为热源，可在从低真空到近大气压很宽的压力范围完成熔炼。该方法显着特点是可保证不同蒸气压的合金组分，在熔炼过程中无明显的烧损 ，同样可消除HDI和LDI冶金缺陷。该方法具有提供改进传统台金属性的能力，可实现多元化合金的熔炼，是一种较传统熔炼方法经济的熔炼法。采用该方法熔炼，对于钛及钛合金来说，一次熔炼就可以得到理想的铸锭。现代PCHM 法优势在于：(1)设备投资低，易操作，安全可靠;(2)可以使用不同种类和形态的原料，残料回收率高;(3)保证多元化合金的化学成分;(4) 实现了价格昂贵的惰性气体回收再 利用，降低了生产成本。PCHM法缺点为电效率较低。

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随着科学技术的迅速发展，对高纯金属及合金的需要量越来越多，常规的冶炼方法已很难满足要求，而真空电子束熔炼是一种有效提纯方法，特别是对于在冶炼温度下具有较低蒸汽压的金属和合金更为有效。电子束熔炼炉是高温难熔金属熔炼和提纯的专用设备。电子束熔炼在高真空下进行，熔炼时的过热温度高，维持液态的时间长，使材料的精炼提纯作用得以充分有效地进行。电子束轰击产生的温度瞬间可达3000度以上，电子束熔炼时，材料主要发生脱气、分解、脱氧、金属杂质的挥发和不熔杂质的上浮等。其中，不熔杂质上浮而富集在铸锭顶部，可在切头时去除，电子束炉，电子束熔炼炉，电子束加热炉。