太原中频电子束真空炉设备

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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真空电子束熔炼在高真空条件下，阴极由于高压电场的作用被加热而发射出电子，电子汇集成束，电子束在加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动，穿过阳极后，在聚焦线圈和偏转线圈的作用下，准确地轰击到结晶器内的底锭和物料上，使底锭被熔化形成熔池，物料也不断地被熔化滴落到熔池内，从而实现熔炼过程，这就是电子束熔炼原理。电子束炉的加速电压一般使用在三万伏左右，引起的X射线损失*大不超过0.5%，二次发射电子的损失会更少。所以电子束的能量几乎是全部由电能转换为动能，再由动能转换为热能。

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电子束轰击炉的自动化主要集中在：（1）数据采集、监测、整理、显示与记录。包括灯丝电流（使螺线阴极或板阴极发射电子）、施加的高压、冶炼时间和真空度等工艺参数。（2）发射电子控制。包括灯丝加热电流控制和控制栅电压控制。（3）施加的高压的电压值控制。（4）限流与安全保护。这是*关键的，因为冶炼时自耗电极或熔池会逸出气体，导致短路而跳闸，无法进行冶炼，闭环自动控制系统如改变控制栅电压以控制电子流或控制灯丝电流都因快速性不足而不能解决跳闸问题。有效的方法是在主回路串入饱和电抗器的开环自动控制方式，利用饱和电抗器的特性，即一定控制电流下有一定*大输出电流，逸出气体导致短路，但电流受限而不会过大而跳闸，这就使冶炼得以继续进行。

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电子束熔炼炉(EBCHR)：这一工艺对于活性金属尤其是钛的处理和回收具有重要意义。材料在水冷铜床的后部进行滴熔，然后从熔炼区流入精炼区，终溢流到抽模中。在熔融材料停留于炉腔系统的时间内，除了以上所述的精炼机构外，高密度和低密度的夹杂物（HDI、LDI）也可进行重力分离，炉膛尺寸必须适中，可为熔融金属提供充分的停留时间。炉膛系统和模具的尺寸以及熔体速率将决定提供熔炼功率的EB枪的数量以及沿着炉膛和模具区域的能量分配。

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我国在使用电子束冷床炉熔炼冶金技术已经有很长的历史了，对于这项技术的研究也有很长的历史了，这项技术现在是发展成为当代战略金属钛冶金科学技术的一个重要发展前沿，是一项国家保密级别的冶金技术了。分别是这项技术能够单独调控钛合金处于熔融状态的时间，而不影响铸锭中凝固的那一部分金属液，从而创造更好的精炼条件。还有就是这项技术能够很方便地利用重力分离的机制，使采用返回料可能夹带的ＷＣ刀具碎块和电极焊接Ｗ夹杂等高比重夹杂物下沉，落入冷炉床凝壳的糊状区而得以去除，不致流入铸锭。还有这项技术可以直接浇铸成如扁锭、棒条等非轴对称铸锭，比大型圆锭更适合轧制成平面产品，使产品更具竞争力。这项技术能够很有效地利用各种形式的返回料，有利于资源的保护和可持续利用。

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电子束熔炼炉主要是利用电子束所发出的巨大热能作为熔炼或合金的热源进行冶炼。它与真空感应炉、真空电弧炉所起的作用相同。由于熔炼的价格昂贵，所以只用于难熔金属、活泼金属或合金的熔炼。一般金属大多在其它真空炉中冶炼。对于需要高温以及对于要严格防止污染等特殊的场合下，有时也用电子束炉来熔解、精炼和铸锭，其效果是很好的。电子束熔炼炉用真空系统与真空电弧炉的主要区别在于：在真空电弧炉中熔炼金属或合金时，热量的来源来自电极和自耗电极之间的电弧。而电子束熔炼炉中熔炼各种材料的热量来源于电子枪发出的具有高能密度的电子束。电子束熔炼可以避免电极的污染，还可以保持熔池，从而可以进行彻底的纯化，熔炼材料的形状不受限制。