【正文】 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。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。 ） 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。外層爐殼直徑和高度我們分別取71厘米和98厘米。因此，在本課題中我們選用固定爐殼，爐殼采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層用無磁不銹鋼板，外層用普通鋼板，中間銅冷卻水。因此，本課題設計的真空感應爐的工作真空度為1Pa。 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。 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。適用于大中型爐。這種機構(gòu)適用于小容量感應爐?？偟墓β时菊n題就取P=31千瓦。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%。 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(jīng)爐蓋反射，少部分散損。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，℃。 時 tx——感應器內(nèi)表面溫度，℃。感應熔煉爐的熱損失功率PS主要包括兩部分：通過爐底和爐襯的傳導熱損失PC和爐料通過爐口的輻射熱損失Pf。 冷卻水系統(tǒng)的設計要點是：對大功率感應爐，每一循環(huán)水回路應設置2臺水泵，1臺備用；為確保安全運行，應采用如下措施： （1）設置高位應急水箱，以備斷電后用水； （2）與自來水管路構(gòu)成自動切換； （3）冷卻水流速一般小于4m/s，水溫應小于80℃； （4）冷卻水流路中應設有壓力、水溫和流量保護。感應線圈電阻發(fā)熱相當可觀，約占電爐有用功率的20%左右。為了減少漏磁，則磁軛個數(shù)越多越好。為了使磁力線均勻分布，磁軛也應盡可能均勻地分布于感應器的圓周上，一疊片厚度應大于其寬度，這樣有利于導引磁力線[3]。［形約束外散磁通的效果很好，但裝卸感應器較難，多用于中小型爐子。厘米； μ——被加熱物體的相對磁導率； f——電流頻率，Hz。 感應爐頻率與爐子容量關系[2]頻率 /Hz50~60150~1805001000300010000爐子容量/t~450~120~22~8~~ 電源電壓與爐容同樣也有個合適的關系。K）； Kt——小于1的修正系數(shù)； P0——被加熱物體表面功率，W/cm2； Pr——被加熱物體的散熱損失，W/cm2?？傻?，k=。 I——感應器中的電流，A； ω——感應器1cm長度上的匝數(shù)； k——小于1的修正系數(shù)； μ——被加熱物體的相對磁導率； ρ——被加熱物體電阻率，； f——電流頻率，Hz。熔煉工藝要求加熱溫度均勻，同時考慮功率密度和攪拌力。則銅線圈內(nèi)水流股的半徑： 下面計算感應線圈的匝數(shù)，感應線圈匝數(shù)為 式（） 因為感應器的每一匝之間并不是緊挨著的，在這匝數(shù)取為12圈。各種頻率下銅管壁厚的最佳值和一般選用值見下表。這一部分損失將變?yōu)楹艽蟮臒幔由嫌杀蝗劢饘偻ㄟ^爐襯傳來的熱量，就使得在一般情況下必須對感應器進行強制冷卻。 感應器用銅材截面形狀無芯真空感應爐一般采用密繞的圓筒形狀。 查表得，00Cr18Ni9在澆注溫度1535 ℃。 τR——爐料的熔煉時間，小時；。 確定感應器的有用功率感應爐的有用功率PR表示單位時間內(nèi)，電源通過感應器傳給爐料的能量，其中包括感應器本身的熱損失。總之，感應器線圈與爐料之間的距離，即爐襯的厚度，應在保證爐襯具有足夠長的使用壽命和較高的熱效率的條件下盡可能短，以提高爐子的電效率和功率因素[3]。 A值和δc/D值選擇表爐子容量，公斤500500~15001500~30003000A=D/H值~~~~1δc/D值~~~~ 式 （） 式（） 式（） 式中 H——熔體高度，即坩堝有效高度； HG——坩堝的高度。坩堝內(nèi)徑應上大下小，一般錐度應大于1%，但為增加坩堝強度及便于制作感應器，坩堝外經(jīng)應該大小一致。 確定坩堝尺寸是，應考慮的一些主要因素如下[3]：1） 坩堝的高度和直徑必須有一定比例，坩堝高度偏矮時，坩堝內(nèi)的電磁場強度便分布不均勻，而無法實現(xiàn)穩(wěn)定熔煉，而且占地面積比較大。本課題所設計的真空感應爐容量為10kg，因此，本課題選擇在爐外成形預制坩堝。 電熔鎂砂的成分和性能[2]等級成 分/%灼燒減量/%真密度/gAl2O3復合氧化物、石墨等，但用于制作酸性坩堝的材料只有氧化硅。④ 材料的施工性能良好，填充密度高，不易被熔液潤濕和滲透，不易產(chǎn)生爐內(nèi)結(jié)瘤，維修方便，具有良好的隔熱性和絕緣性。 真空感應爐爐襯耐火材料 真空感應爐用耐火材料的工作條件和特點在冶煉過程中爐襯耐火材料反復受到急冷急熱，金屬液對爐襯耐火材料產(chǎn)生強烈的機械沖刷，而且爐襯材料的溫度梯度非常大。 100kg爐料的配料計算平衡爐料加入量/kg化學成分 ω/%CSiMnPSCrNiAl電解鎳9電解錳硅鐵鉻鐵工業(yè)純鐵鋁100合計（不含呂）1009 表中，%，但由于真空感應爐冶煉的鋼種碳回收率遠小于50%，因此符合要求。鋁、工業(yè)純鐵和鉻鐵中含有硅，忽略鋁中的含量，工業(yè)純鐵的量按照估計值帶入，則硅鐵量為: [（）%]247。鋼種成分選用爐料。 配料計算 在真空感應爐熔煉中，要將多余的元素（包括磷、硫等雜質(zhì)）去除，要比電弧爐熔煉時困難的多。厘米[7]；⑤爐料在熱態(tài)（融化或澆注）時電阻率ρR=對于大型連續(xù)式真空感應爐，鑄錠可以讓它在真空下冷卻。在真空保持的最初階段，脫氧速率大于供氧速率，所以氧的含量是下降的，到一定時間后，供氧速率就大于脫氧速率，氧降到最低值的時間也就是精煉時間。而對于小型爐，~1Pa范圍內(nèi)。隨著一氧化碳氣泡從金屬熔池中的上浮排除，有利益[N]、[H]的析出，以及非金屬夾雜的上浮，所以真空度的高低直接影響著所煉產(chǎn)品的純凈度。但精煉期的溫度不能過高，防止鋼液與坩堝之間反應加劇。為了順利完成精煉期的任務，必須控制好這些工藝參數(shù)。應做到均勻、緩慢，以免鋼液產(chǎn)生噴濺，加入后用大功率攪拌鋼液1~2min，以加速合金的熔化和分布均勻。精煉后期，在充分脫氧和脫氮條件下，鋼液中氣體及夾雜物含量降低到較低水平時，加入活潑元素和微量元素，使鋼液成分達到出鋼要求。h12. 精煉期精煉