title-icon
Яндекс.Метрика
» » Электроннолучевые и плазменные печи

Электроннолучевые и плазменные печи

За последнее время для получения тугоплавких металлов и сплавов на основе вольфрама и молибдена высокой степени чистоты в металлургии применяется метод электроннолучевого переплава (ЭЛП). Метод вакуумной металлургии позволяет выдерживать металл в глубоком вакууме ниже 133,3*10в-4 Па, металл при этом избавляется от многих летучих примесей. Принцип электроннолучевой плавки состоит в том, что пучок электронов бомбардирует шихту (сплав металла), которая расплавляется и поступает в водоохлаждаемый кристаллизатор.

На рис. 50 показана схема печи ЭЛП. Источником свободных электронов обычно служит вольфрамовая проволока (пластина), называемая катодом и нагретая в глубоком вакууме до высокой температуры, она испускает поток электронов. Поток электронов разгоняется высоким напряжением (10—30 кВ), приложенным к электродам. Этот поток электронов, проникая через отверстие заземленного анода, концентрируется в пучок (луч) электромагнитной катушкой и направляется на конец заготовки из шихты (сплава). Такое устройство для получения потока электронов и собирания его в луч и выведения потока в плавильное пространство называется электронной пушкой. Высокая энергия пучка электронов при ударе о заготовку развивает высокую температуру (до 3500—4500° С), в результате металл расплавляется.
В последние годы особый интерес представляет использование плазменных печей в металлургии цветных мета плов для рафинирования тугоплавких металлов и получения высокоогнеупорных изделий из тугоплавких окислов. Источником тепла в плазменных печах (плазменно-дуговых печах) является плазма-поток ионизированного газа с температурой 5000—20 000° С. Плазму получают при ионизации газа (аргона, азота и водорода) в плазменной горелке, называемой плазмотроном.
Электроннолучевые и плазменные печи

Устройство одного из плазмотронов нетрудно понять, рассматривая схему на рис. 51. Как видно из схемы плазмотрона, дуга образуется между катодом (вольфрамовым стержнем) и медным водоохлаждаемым анодом. Газ, подаваемый в горелку, нагревается до температуры, при которой наступает заметная ионизация его. Под воздействием газового потока из отверстия в аноде (сопле) выходит струя плазмы и поступает в печь.
Принцип плазменно-дуговой (плазменной) плавки в кристаллизатор можно понять, рассматривая схему на рис. 52. Печь представляет собой герметизированную камеру, в которую сверху вставлен плазмотрон, снизу — водоохлаждаемый кристаллизатор. С одной стороны камеры находится устройство для ввода и перемещения расходуемого электрода — переплавляемого материала. Расплавленный материал капает в водоохлаждаемый кристаллизатор, где образуется слиток. В печи можно плавить порошки и гранулы. В этом случае электрододержатель расходуемого электрода заменяют дозатором. Металл (шихту) плавят в плазменно-дуговой печи в инертном газе. Для этого из камеры откачивают воздух и заполняют ее аргоном.


title-icon Подобные новости