中真電爐說明書之自耗電極電弧爐

　　一 、用途
　　ZH—0.001型真空自耗電極電弧爐主要用于熔煉鈦、鈮、鋯等活潑金屬和鎢、鉬等難熔金屬，除此之外，也用來熔煉鐵基、鎳基、鈷基等合金材料。
　　其特點(diǎn)是可以進(jìn)行高溫，高速熔化，脫氣效果顯著，熔融金屬不受耐火材料污染，能夠減少金屬中的非金屬夾雜物。由于本設(shè)備采用了比較新式的電控系統(tǒng)，電極升降即可以手動(dòng)控制，又可以自動(dòng)控制，均勻調(diào)節(jié)熔化速度：追蹤靈敏，沒有擾動(dòng)，運(yùn)行可靠。
　　本設(shè)備型號(hào)意義；Z-“真空”H-“自耗電弧”
　　0.001-“錠重”（以鈦計(jì)）“噸”。
　　本設(shè)備適合于下列條件工作：
　　1．　　　　 環(huán)境溫度在5~40℃范圍內(nèi)。
　　2．　　　　 海拔不超過1400米。
　　3．　　　　 相對(duì)濕度不超過90%。
　　4．　　　　 在沒有劇烈震動(dòng)和顛簸，沒有導(dǎo)電塵埃，爆炸性氣體和能破壞金屬及絕緣的腐蝕性氣體的房間。
　　二、主要技術(shù)數(shù)據(jù)
　　1．熔煉金屬量：1kg（以鈦計(jì)）
　　2．工作電壓：20~45V
　　3．最大工作電流：1200A
　　4．極限真空度：6.6X10-3Pa。
　　5．熔煉前真空度：1.33X10-2Pa
　　6.壓升率：<4 Pa/H。
　　7．自耗電極規(guī)格：?25~?40X400mm。
　　8．鑄錠規(guī)格：?60X100mm。
　　9．冷卻水消耗量：6m3/H。
　　10．冷卻水進(jìn)口水壓：2.5~3.5kg/cm2。
　　11．冷卻水進(jìn)口水溫：<25℃。
　　12．操作，控制交流電源為三相四線制380/220V，50HZ。
　　三、工作原理
　　ZH-0.001真空自耗電極電弧爐是利用壓制成的被熔金屬棒料，在真空或保護(hù)氣氛下進(jìn)行熔煉的。在工作過程中金屬棒料本身作為上電極（負(fù)極），在電流電源作用下與置于結(jié)晶器中的下電極（正極）產(chǎn)生電弧，利用電弧的高溫使上電極本身熔化，并在水冷結(jié)晶器中被迅速冷卻凝固，而得到金屬或合金的錠子。
　　四、結(jié)構(gòu)概述
　　ZH-0.001真空自耗電極電弧爐主要由九個(gè)部分組成：爐體、上電極升降機(jī)構(gòu)、結(jié)晶器、下電極裝置、底架及操作臺(tái)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和直流電源等。
　　1、爐體是一個(gè)立式圓筒形容器，爐體頂蓋上裝有觀察裝置。
　　爐體的右側(cè)面為排氣口，與真空系統(tǒng)連接。在爐體的后側(cè)面設(shè)有爐門，其上有視察窗，便于安裝上電極和觀察熔煉情況。此外在爐體的左側(cè)面設(shè)有防爆孔，以備意外發(fā)生而保護(hù)設(shè)備和人身的安全。
　　2、極桿及升降機(jī)構(gòu)：上電極桿由紫銅管制成，其中通水冷卻，電極桿下端用夾頭固定自耗電極。電極桿上端被升降機(jī)構(gòu)卡箍卡住，兩者之間用絕緣套筒絕緣，由差動(dòng)減速器及滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使上電極桿上升或下降。直流電源的負(fù)極由軟電纜及卡箍接至上電極。
　　3、結(jié)晶器：由紫銅等材料制造成雙層內(nèi)通水冷卻的圓柱形容器，上部安裝在爐體上，并與爐體絕緣，下部與下電極連接，并且絕緣結(jié)晶器內(nèi)光滑并有錐度，即上口小下口大，便于結(jié)晶的金屬錠由結(jié)晶器內(nèi)拉出。
　　4、下電極及拖錠裝置：下電極為通水冷卻的正電極，上端有孔，用銷固定由熔煉金屬材料做成的電極板。直流電源的正極通過軟電纜及卡箍通到下電極上，通過法蘭，密封緊固在結(jié)晶器下部；下電極下端由拖錠裝置的卡箍卡住，由電機(jī)通過減速機(jī)及螺桿傳動(dòng)，使下電極上升或下降。
　�。怠⒓芗安僮髋_(tái)部分：底架用于支撐爐體，其底腳有4個(gè)基礎(chǔ)螺孔，可牢固的安裝在基礎(chǔ)上。在底架的右側(cè)設(shè)有托架，操作人員可站在工作臺(tái)上，進(jìn)行控制操作和觀察爐內(nèi)熔煉情況。
　　6、系統(tǒng)：主要由ZK-300油增壓擴(kuò)散泵一臺(tái)，RTO-150羅茨泵和2X-70旋片真空機(jī)械泵各一臺(tái)，以及相應(yīng)的氣動(dòng)閥門，真空管道等組成。真空測(cè)量采用柜式數(shù)顯真空計(jì)，安裝在控制柜面板上。
　　7、冷卻水系統(tǒng)：冷卻水由冷卻水總管集中上水和回水。分別接到下列各點(diǎn)：上電極桿，下電極桿，結(jié)晶器，油增擴(kuò)泵，羅茨泵，旋片泵，直流電源等部位。冷卻水的入口水壓為2.5～3.5kg/cm2消耗量為6立方米/小時(shí)。為了保證水源的可靠，建議用戶在廠房?jī)?nèi)設(shè)置距地面高4米的水箱一個(gè)。冷卻水的排水匯集于地下水池或水箱中，由水泵完成回送水的開路循環(huán)。
　�。�、電控系統(tǒng)：主要采用PLC可編程控制器對(duì)各控制元件進(jìn)行連鎖控制。由于控制上電極桿的手動(dòng)和自動(dòng)升降，拖錠裝置的升降；真空系統(tǒng)的氣動(dòng)與電動(dòng)操作及各種保護(hù)信號(hào)等。使整套設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)的兩種控制。詳細(xì)操作請(qǐng)見電控使用說明書。
　　五、安裝及調(diào)試
　　1．拆箱時(shí)應(yīng)慎重，不得損傷部件的表面：并按箱內(nèi)的清單查點(diǎn)零部件是否齊全。
　　2．參照安裝基礎(chǔ)及平面布置圖，結(jié)合用戶情況先將底架安裝在基礎(chǔ)上。
　　3．將保持真空的爐體，?300真空閥和ZK-300油增擴(kuò)泵的組合件用起重大于1.5噸的起重設(shè)備吊起并放在底架上，調(diào)整好后緊固各處連接螺栓。
　　4．清掃所有真空管道，并按本設(shè)備的總裝圖的要求將RTO-150羅茨泵，2X-70泵及各種真空閥門，真空管道等連接好，密封緊固好，同時(shí)將排氣管接上通到室外（排氣管用戶自備）。
　　5．澆注各部基礎(chǔ)螺孔以固定設(shè)備基腳位置。
　　6．連好水冷系統(tǒng)各部膠管，并接好上，下水管路（上，下水管路及水泵由用戶自備）。
　　7．破壞爐體真空后，裝好上部電極升降機(jī)構(gòu)和下部拖錠裝置。
　　8．然后清洗爐體內(nèi)表面及各部表面，并用風(fēng)泵通風(fēng)吹凈吹干后，緊固好各部的導(dǎo)線。
　　9．清洗各部潤(rùn)滑表面及上電極桿表面。
　　10．將直流電源柜，控制柜，操作箱等，按成套布置圖要求安裝好，并聯(lián)好各部的導(dǎo)線。
　　11．進(jìn)行各部的調(diào)試：
　�。�1）爐體中心與地平面的不垂直度，每米長(zhǎng)度內(nèi)不超過0.5mm。
　�。�2）結(jié)晶器與爐體連接后，與爐體中心不同心度，每米不得超過1mm。
　　（3）上電極桿在升降運(yùn)行中，下端不應(yīng)有大于3毫米的擺動(dòng)。
　�。�4）電極升降機(jī)構(gòu)兩導(dǎo)柱對(duì)爐體中心的平行度每米誤差不超過1mm。
　�。�5）對(duì)所有行程限位裝置都要按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整無(wú)誤。
　�。�6）對(duì)所有活動(dòng)部位的裝置，都要調(diào)整試運(yùn)行，保證靈活可靠，且密封性好。
　　六、檢查試驗(yàn)成套設(shè)備安裝后，應(yīng)進(jìn)行逐步的檢查與試車，確定各部位良好后，才可投入運(yùn)行。
　　1、熔煉前的檢查與試驗(yàn)：
　　（1）電源部分：按電源設(shè)計(jì)制造單位規(guī)定，以其產(chǎn)品說明書進(jìn)行檢查及試車。
　　（2）水冷系統(tǒng)的通水試驗(yàn)：各部連接管連通后按規(guī)定的水壓通水，使各部暢通并無(wú)漏水現(xiàn)象。
　　（3）真空系統(tǒng)：對(duì)其各種閥門和真空泵進(jìn)行檢查，看其接線是否正確，動(dòng)作是否靈活可靠：油的牌號(hào)和數(shù)量是否符合要求等檢查試驗(yàn)。
　�。�4）控制系統(tǒng)的檢查試驗(yàn)，按其使用說明書的要求進(jìn)行。
　�。�5）絕緣電阻的測(cè)定：在溫度為20℃的大氣壓下（相對(duì)濕度小于90%），用500伏兆歐表測(cè)量各帶電部分之間及對(duì)地之絕緣電阻和耐受工頻電壓1分鐘應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　a.上電極對(duì)爐體：≥0.5兆歐，1000伏
　　b.下電極對(duì)爐體：≥0.5兆歐，1000伏
　　c.結(jié)晶器對(duì)爐體：≥0.5兆歐，1000伏
　　d.各電機(jī)線路對(duì)爐體：≥0.5兆歐，2000伏
　　e.各泵，閥對(duì)爐體：≥0.5兆歐，2000伏
　　f.其他電線路導(dǎo)線對(duì)電線套管：≥0.5兆歐，2000伏
　�。�6）上電極桿，下電極桿，結(jié)晶器三條中心應(yīng)重合但其相互最大偏離度不大于1.0mm。
　�。�7）真空壓升率和極限真空度的試驗(yàn)：通過以上的檢查無(wú)誤后，可進(jìn)行真空試驗(yàn)。抽真空時(shí)是先啟動(dòng)2X-70旋片泵，再啟動(dòng)RTO-150羅茨泵，予真空達(dá)到6Pa時(shí)，再啟動(dòng)ZK-300油增擴(kuò)泵（首先加熱約20分鐘或按其說明書要求進(jìn)行）。在此過程中要進(jìn)行爐內(nèi)壓升率和極限真空度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；合格后方可進(jìn)行熔煉。停止抽真空時(shí)，應(yīng)先停ZK-300油增擴(kuò)泵，再停RTO-150羅茨泵，最后停2X-70旋片泵。
　　七、試車與停車
　　經(jīng)過熔煉前的檢查，試驗(yàn)無(wú)誤后可以試車熔煉。
　　1、先接通電源，之前各開關(guān)均應(yīng)處在開路位置。
　　2、給各真空泵的水路接通，進(jìn)行抽真空，然后接通各冷卻點(diǎn)的水路，做好熔煉前的準(zhǔn)備。
　　3、度達(dá)到要求后，開始試車熔煉。
　　4、停車時(shí)：待熔煉結(jié)束后，先停止抽真空，再破壞真空，然后松開下電極與結(jié)晶器的連接螺栓，開動(dòng)拖錠裝置，將錠子拖出。
　　5、10分鐘后停止機(jī)械泵的冷卻水。
　　6、40分鐘后停止ZK-300油增擴(kuò)泵的冷卻水。
　　7、切斷各電源開關(guān)。
　　八、維護(hù)
　　1、經(jīng)常檢查2X-70旋片泵和RTO-150羅茨泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，水溫是否高，基礎(chǔ)緊固是否有松動(dòng)。做到按其產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定要求進(jìn)行保養(yǎng)及維修。
　　2、經(jīng)常檢查ZK-300油增擴(kuò)泵的水溫是否正常油量是否符合要求。按其產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定要求進(jìn)行保養(yǎng)及維修。
　　3、上電極密封表面應(yīng)經(jīng)常涂以真空油脂，并應(yīng)定期進(jìn)行更換。在更換真空油脂時(shí)，應(yīng)將電極桿表面用潔凈酒精清洗干凈，然后涂以新的真空油脂；真空閥，視察窗等轉(zhuǎn)動(dòng)密封裝置的真空油脂亦應(yīng)定期更換。
　　4、上電極桿及各有行程限位開關(guān)的部位，均應(yīng)加強(qiáng)注意終點(diǎn)開關(guān)的位置是否已經(jīng)仔細(xì)校準(zhǔn)，以免造成損壞。
　　5、上電極升降機(jī)構(gòu)的導(dǎo)油壺內(nèi)應(yīng)保持有油。各部位清潔，不得留有灰塵和污垢。
　　6、視察裝置應(yīng)妥善保護(hù)，玻璃不應(yīng)有劃痕和碰傷；在不進(jìn)行工作時(shí)，應(yīng)將視察裝置轉(zhuǎn)為遮蔽位置。
　　7、防暴裝置應(yīng)注意不要碰壞。在熔煉過程中，其周圍不應(yīng)有人員逗留，以免發(fā)生以外。
　　8、真空測(cè)量的規(guī)管應(yīng)注意保管，以免碰壞。其儀表的使用及保養(yǎng)，應(yīng)按其產(chǎn)品的使用說明書的規(guī)定要求辦理。
　　9、電控系統(tǒng)在每次熔煉前，均應(yīng)進(jìn)行空運(yùn)試驗(yàn)，以保證控制的可靠性。保護(hù)及信號(hào)系統(tǒng)亦應(yīng)經(jīng)常檢查其動(dòng)作情況，確保其作用，以保證運(yùn)行的安全。
　　10、各種電機(jī)電器，均應(yīng)按其產(chǎn)品使用說明書中的規(guī)定，經(jīng)常定期進(jìn)行保養(yǎng)和維修，以確保處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
　　11、熔煉過程中如有電弧中斷，應(yīng)迅速切斷電源，以免損壞整流電源，以免損壞整流電源設(shè)備。
　　12、冷卻水溫在熔煉過程中，皆不應(yīng)大于以下規(guī)定：
　　（1）結(jié)晶器出口水溫50℃。
　　（2）上下電極出口水溫50℃
　�。�3）機(jī)械真空泵出口水溫30℃
　　（4）油增擴(kuò)泵出口水溫30℃
　　13、開始熔煉時(shí)，當(dāng)爐內(nèi)真空壓強(qiáng)低于700Pa時(shí)才可以給爐體上下電極及結(jié)晶器送水，以免其內(nèi)部結(jié)露，影響抽真空的時(shí)間。在熔煉結(jié)束時(shí)，也應(yīng)先關(guān)上下電極和結(jié)晶器的冷卻水再破壞爐體真空。
　　14、控制柜中各元器件上的灰塵雜質(zhì)，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行清掃，以保證良好的工作狀態(tài)。
　　九、供應(yīng)范圍
　　ZH-0.001真空自耗電極電弧爐成套設(shè)備有以下九部分：
　　1．整流電源　　　　1套
　　2．控制柜及操作箱 1套
　　3．爐體部分　　　　1套
　　爐體及裝在爐體上的附件 (操作臺(tái)、真空系統(tǒng)等)
　　4．水冷系統(tǒng)：　　 1套
　　冷卻裝置（爐子本身的）及連接軟管。
　　5、以下設(shè)備由用戶自備：
　　冷卻水系統(tǒng)中的水箱或水池及水泵等。
　　十、定貨須知
　　用戶定貨時(shí)，就注明以下幾點(diǎn)：
　　1、產(chǎn)品的型號(hào)，規(guī)格；
　　2、數(shù)量
　　3、電源電壓
　　4、熔煉時(shí)最大直流電壓
　　5、熔煉時(shí)最大直流電流
　　6、收貨地點(diǎn)及單位名稱，收貨人等。