【正文】 層，要 想計算的更精確，則應將他們分成兩層計算， 時度； D1——感應器內徑，； D3——坩堝外徑。 爐底也可以看成是由兩層組成的，因此 式（） 式中 δ1——坩堝底厚度，； δ2——坩堝底熱絕緣層厚度，； t1——坩堝底與絕緣層交界處的溫度，℃。通?？上燃僭O為 200~300℃， 在這取250℃； t2——坩堝底的溫度，℃。一般為60~100℃，在這取80℃； 則 PC=+= (千瓦) 2）計算爐料通過爐口的輻射熱損失 爐口的輻射熱損[1] 式 （） 式中 t0——環(huán)境溫度，℃。一般可取30~40℃，這取30℃。 ε——爐料的熱輻射系數(shù)，這以金屬熔渣的輻射系數(shù)代替爐料的輻射系 數(shù)。 D——坩堝口內徑，一般可按直徑計算。 上式是在假設沒有爐蓋，爐料直接暴露于空氣中的前提下進行的，實際中為了減少熱損耗，提高熱效率一般都有爐蓋，坩堝口上輻射的熱量大部分經爐蓋反射，少部分散損。因此，為了使計算結果更符合實際，可以根據(jù)操作情況，把計算結果乘以系數(shù)（~）。，得到Pf=。應該指出，熱量常常是通過輻射、對流、傳導三種形式散失的，兒前面的計算中，都只考慮通過主要的熱傳導方式散失的熱量。其他未考慮的損失，包括爐襯的蓄熱損耗，稱為雜散損耗，一般雜散損耗等于前述損耗的5%~10%。在這取10%，因此，總的熱損耗功率為 式（） 真空感應爐的實際熱效率 式（）式中 PR——把爐料加熱到澆注溫度所需要的電功率，千瓦。 P——為感應器傳給爐料的總功率，千瓦?？偣β? 式 （） ，因此坩堝尺寸、感應器尺寸及爐襯結構比較合理。總的功率本課題就取P=31千瓦。 傾爐機構 傾爐機構的設計一般應根據(jù)承受載荷的情況，計算爐體傾側力矩，來設計出軸承，在選擇其動力系統(tǒng)，在這本課題就不去計算這些，直接選擇常用的傾爐機構。真空中頻感應爐的容量大部分在1t以下，中小型真空中頻感應爐的傾爐機構有如下三種[14,15]： ① 絲杠傳動機構傾爐。利用電動機通過減速器帶動絲桿升降裝置，完成爐體的傾動過程。這種機構適用于小容量感應爐。 ② 蝸輪蝸桿機構傾爐。將蝸輪蝸桿安裝在使爐體轉動的水平軸上，通過電動機帶動來完成傾爐動作，適用于容量在1t左右的真空感應爐。 ③ 壓裝置傾爐。適用于大中型爐。 本課題設計的真空感應爐容量為10kg，因此本課題的輕料機構選擇絲杠傳動機構。 真空系統(tǒng)表征真空感應爐爐內真空狀態(tài)的量用壓強，也稱為真空度。按照壓強的大小劃分真空度，列于下表[2,6]。 真空度的劃分真空度壓強/Pa真空度壓強/Pa低真空105~103超高真空105~1010中真空~103極高真空1010高真空101~105真空感應爐的真空系統(tǒng)主要包括兩部分，即真空機主和測量儀表，還有一些輔助設施，如真空閥門和密封原件等。從感應爐爐體中排除氣體獲得真空，是專門的真空機組進行的。真空機組有不同的真空泵組成。真空感應爐中常用的真空泵類型及使用范圍如下表。 常用的真空泵類型及使用范圍真空泵類型真空度范圍kPa羅茨泵102~105油封104~104油擴散泵104~1010在滿足真空度需求的條件下，選擇各種泵組之間的配置。常見的配置一種為兩級真空泵配置，前級使用機械泵，后級使用羅茨泵或油擴散泵；另一種為三級真空泵配置，機械泵—羅茨泵—油擴散泵。 本課題選第一種，即前級使用機械泵，后級使用羅茨泵。對于真空度，一般10Pa以下就足夠了，因為主要是隔絕氧氣，這樣的真空度足夠了。因此，本課題設計的真空感應爐的工作真空度為1Pa。 爐殼爐殼有固定爐殼和可動爐殼。爐殼必須承受因內部真空而形成的強大壓力，要有足夠的強度。小型真空感應爐爐殼采用雙層結構，內層用無磁不銹鋼板，外層用普通鋼板。因此，在本課題中我們選用固定爐殼，爐殼采用雙層結構，內層用無磁不銹鋼板，外層用普通鋼板，中間銅冷卻水。本課題設計的真空裝置感應圈坩堝和錠模裝在同一熔煉室內，由于坩堝在熔煉室內翻轉澆注，熔煉石容納了機械和液壓機構，感應圈的冷卻水管線和電纜也占用室內空間。另外，保養(yǎng)、更換和維修操作都在熔煉室內進行。對于這類真空感應爐裝置，內層爐殼尺寸設計一般取爐殼高度為感應器線圈高度的3~4倍，直徑也為感應器線圈半徑的4~5倍，在這我們高度取4倍直徑取5倍，，因此爐殼內層的直徑和高度分別為70厘米和97厘米。外層爐殼直徑和高度我們分別取71厘米和98厘米。[16]： 真空感應爐外形 ；；； ；；；；2700000 結 論 結 論本設計是將本科四年中所學的冶金專業(yè)所學理論知識與實踐環(huán)節(jié)相結合的一次設計。本設計參考了很多關于真空感應爐的書籍與期刊等。通過對真空感應爐的理論研究和計算，得到了本次真空感應爐設計的各項參數(shù)，并且經過數(shù)據(jù)驗算它們符合理論和實踐要求，為該模型真空感應爐實際生產奠定了基礎，主要技術經濟指標如下：（1）電源電壓：220V；（2）總功率：31KW；（3）頻率：2500Hz；（4）最高設計溫度：1800℃；（5）使用爐溫：1600℃；（6）感應線圈匝數(shù)為12圈，,，；（7）爐膛尺寸：直徑D=,高HG=；（8）爐殼內層尺寸：高度為97cm，直徑為70cm；（9）外殼外層尺寸：高度為98cm，直徑為71cm；（10）工作真空度為1Pa，極限真空度：。 ） 參考文獻 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 致 謝 參 考 文 獻 [1] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，－144[2] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，－39，53－87[3] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，－235[4] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，－264[5] [M].上海：上海金屬，－6[6] [J].北京：冶金工業(yè)出版社，－208[7] [M].北京：化學工業(yè)出版社，－365,668[8] [M].北京：機械工業(yè)出版社，－478[9] [J].山西：鑄造技術，－3 [10] [J].西安：電爐耐火材料研究所，2002 [11] [M].北京：機械工業(yè)出版社，－34，482－500[12] [J].沈陽：沈陽真空技術研究，2008 [13] [J].鑄造技術，2011 [14] M Govindaraju．Multipurpose Vacuum Induction Processing System[J]．Non Ferrous material Technology Development Centre (NFTDC).2011 [15] N. P. Pozdeev．Utilization of scrap for production of steel 000Kh18N12 in the vacuum induction furnace[J].Springer Journal．2005 [16]Yu. V. Tarakanov amp。 N. P. steel in vacuum induction furnaces using a liquid charge [J].Springer Journal . (11) XXXXXXXXXXXXXXXXXX 致 謝 結 論經過幾個月的設計，在老師的精心指導和自己的不懈努力下，如今順利完成了這次畢業(yè)論文。通過做這次畢業(yè)論文，我學到了很多專業(yè)知識。然后感謝大學四年來所有的老師，為我們打下良好的冶金專業(yè)知識基礎，這些知識部分運用到了我的畢業(yè)論文當中。當然，這次畢業(yè)論文能得以順利完成，離不開指導老師的大力幫助。在此，特向指導我畢業(yè)論文的孫艷老師表示衷心的感謝！另外，衷心感謝我的同窗們和我同組成員黃忠同學，在我畢業(yè)論文寫作中，與他們的探討交流使我受益頗多。同時，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在此深表謝意。由于個人的知識水平和能力有限，在這次論文中難免存在不足之處，懇請各位老師指正，我將無限感激。 最后感謝我的全班同學，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，是我們默契的配合創(chuàng)造了我們的小家。四年里，我們風雨同舟，希望我們未來的日子平平安安，為著自己堅定的信念揚帆起航！同樣感謝我的母?！猉XXX四年來對我的大力栽培，四年的學習生活過程讓我學會了如何做人，如何做一個對社會有用的人。