牡丹江中频电子束设备

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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电子束轰击炉特点是：可以达到很高的功率密度，大可达106W/cm2，用于熔炼高熔点材料，工件自身淬火金属热处理及进行快速表面硬化。控制方便、精度高，只要调节一下通过聚焦线圈的电流，电子束的加热面积就能改变至100倍以上，电子束的功率密度、方向、轰击时间等都可以*确凋节和控制，可用于选择性硬化处理；电子束轰击加热．需要在发射器和待加热物之问产生受控制的电流，这只有在真空中才能做到。炉料在真空室内进行加热或熔化，除气好、无耐火材料污染，熔炼的材料纯度高；工作时产生X射线，需采取防护措施；没备和技术比较复杂。

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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。

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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。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。不熔杂质上浮而富集在铸锭顶部，可在切头时去除在真空下，电子枪的阴极被加热产生热电子逸出。在加速电压(大于20kV)的作用下，热电子向阳极(零电位)加速运动。

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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。电子束熔炼以其杰出的精炼能力而著称，并且在热源上具有高度的灵活性。因此非常适合于在水冷无陶瓷铜模下利用高真空对金属和合金进行重熔和精炼。当今，该工艺主要用于耐火材料和活性金属(钽、铌、钼、钨、钒、铪、锆和钛)及其合金的生产。其在高纯度金属溅镀靶材和电子合金的制造以及钛屑回收方面发挥着重要的作用。