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    技術研發

    電子束冷床熔煉EB爐熔煉原理及傳熱過程

    發布時間:2022年11月03日 10:07:58

           電子束冷床熔煉EB爐以電子束作熱源,水冷銅坩堝為冷床,利用高速電子的動能轉換成熱能使金屬熔化、精煉、澆鑄成錠。冷床爐在設計上將熔煉過程分為原料熔煉區、精煉區和凝固區3個區城。原料熔化成液態后,在水冷銅爐床上流過(即精煉),進入凝固坩堝,凝固成圓形鑄錠或長方形截面的板壞。在流經精煉區時,高密度的夾雜因為重力作用,下沉進入低溫的凝殼區,并沉積在那里,得以去除。低密度的夾雜上浮到熔池表面,經受高溫加熱,通過溶解過程消除。中間密度的夾雜在冷床內的流動過程中,由于冷床內的流場復雜,使其在冷床內有充足的時間溶解消除"。

           在高真空環境中,將陰極(鉭或鎢絲)加熱至2600-2800℃時,陰極將發射出大量熱電子,此時若在陰極與陽極間保持大的電位差,則電子在電場作用下加速,電能轉換成電子的動能。如加速電壓為40kV時,電子的速度約為118600km/s。用電場和磁場聚集電子束,使其轟擊所要熔化的金屬。電子在同金屬碰撞時失去動能,轉變成主要作為熔化爐料的熱量,使金屬熔化。負責熔化物料的兩只電子槍的電子束射到被熔物料,待熔化材料被熔化進入一個帶有熔煉區和精煉區的水冷銅冷爐床中,一只電子槍負責對已熔化物料進行精煉,精煉后的物料溢流進人一個帶有可伸縮基板的水冷銅坩堝中,一只電子槍負責鑄錠結晶區熱量控制,電子束按照設定的參數進行自動掃描,以控制金屬液面溫度均勻.形成利于物料結晶的熱量場,從而控制結晶器內的金屬凝固,凝固的鑄錠按皮爾格步驟下降,以獲取內在成分均勻、無缺陷表面質量優良的特性。熔煉、精煉爐床和坩堝排列在一直線上,一個防濺擋板放置在熔煉區和精煉區之間,防止材料從熔化反濺至精煉區。


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