Principio de funcionamiento del horno de arco de vacío

Un arco representa una forma de descarga de arco de gas, que se distingue por un voltaje extremadamente bajo entre los electrodos y una corriente sustancial que atraviesa el gas.Este fenómeno genera una luz blanca deslumbrante y un calor intenso dentro de la región del arcoLa alta densidad de corriente surge de la emisión de electrones calientes del cátodo, junto con la emisión espontánea de electrones.una capa de iones positivos cerca del cátodo establece un potente campo eléctricoEstos electrones chocan con las moléculas de gas entre los electrodos, ionizándolos y produciendo iones positivos adicionales y electrones secundarios..Bajo la influencia del campo eléctrico, estas partículas chocan con el cátodo y el ánodo, lo que resulta en altas temperaturas.La temperatura del cátodo se mantiene más baja que la del ánodo debido al gasto de energía en la emisión de electronesAdemás, también se producen altas temperaturas entre los electrodos debido a la recombinación exotérmica de iones positivos y electrones.son hornos industriales utilizados para la fundición de metalesCuando funcionan en un ambiente de vacío, se denominan hornos de arco de vacío.

La fusión por arco de vacío funciona en condiciones de alta corriente y baja tensión, características de las operaciones de arco corto.con longitud de arco correspondiente de 20 a 50 mm (este último para lingotes más grandes)Desde el exitoso experimento de fundición de alambre de platino en 1839, la gente se ha embarcado en más de un siglo de investigación para fundir metales refractarios.El horno de arco al vacío se introdujo oficialmente en el uso industrial en 1953Para 1956, el titanio se fundía en hornos no consumibles en los Estados Unidos y varios países europeos, mientras que el acero se fundía en hornos consumibles en 1955.el peso de los lingotes producidos en hornos de autoconsumo superó las 30 toneladasEl desarrollo actual puede ejemplificarse con el horno de autoconsumo al vacío fabricado por la empresa estadounidense Consarc.Mejorar la productividad y la utilización de los equipos, dos hornos a menudo comparten una fuente de alimentación principal, un sistema de vacío y un sistema de control automático.

1Principio de funcionamientoHorno de arco con consumo de vacío

Durante la formación y descenso de gotas en el extremo inferior del electrodo, se producen reacciones físicas y químicas específicas, lo que facilita la eliminación de algunas impurezas de gas.El horno de arco de vacío consumable se caracteriza por la fusión dentro de un cristalizador de cobre enfriado con aguaEl acero fundido se condensa y cristaliza bajo una intensa refrigeración con agua.de acero, con un contenido de aluminio superior o igual a 10%, pero no superior o igual a 50%El proceso de fusión dentro de un horno de arco consumible al vacío es impulsado por un arco de corriente continua (CC) de bajo voltaje y alta corriente.

Inicialmente, se forma una zona de plasma de arco entre el extremo inferior del electrodo consumible y el cristalizador, así como entre el extremo inferior del electrodo consumible y el charco fundido.Esta zona exhibe temperaturas extremadamente altas.Las inclusiones no metálicas dentro del electrodo consumible, tales como óxidos y compuestos nitrosos,se desintegran o se eliminan mediante reducción de carbono en condiciones de vacío y alta temperaturaDado que el horno de arco de vacío consumable es capaz de eliminar los gases y las inclusiones no metálicas, junto con algunas impurezas nocivas de bajo punto de fusión,las capacidades de procesamiento en frío y en calienteEn el caso de los vehículos de motor, las propiedades mecánicas y físicas se han mejorado significativamente, especialmente la mejora de la diferencia entre las propiedades verticales y lasque es crucial para garantizar la estabilidad, consistencia y fiabilidad de las propiedades del material.

2Equipo eléctrico de horno de arco de vacío

Para producir husillos de alta calidad, es esencial una potencia de fusión estable, lo que requiere una fuente de alimentación de corriente continua con características de corriente constante.

1. Características de corriente constante: La fuente de alimentación mantiene una corriente constante dentro de un rango de voltaje de funcionamiento de 20-40V, con una tensión de no carga de aproximadamente 70V.
2. Rango de regulación actual: La corriente se puede ajustar dentro de una relación de 1:10.
3. Tolerancia a las fallas: Si el 10% de los elementos de silicio de cada brazo rectificador está dañado, el sistema emitirá una señal pero podrá seguir funcionando a la corriente nominal.
4. Capacidad de sobrecargaEl sistema permite una sobrecarga del 10% durante 1 minuto.

En resumen, los hornos de arco al vacío ofrecen las siguientes características:

1. Fusión libre de contaminación: En estado de vacío, no hay escoria ni otros materiales entre el electrodo consumible y el husillo, evitando la contaminación durante la refusión.
2. Desgasificación eficaz: El metal fundido se expone directamente al vacío, lo que resulta en excelentes efectos de desgasificación que eliminan eficazmente el hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y otros gases.
3. Estructura interna pura: Las inclusiones no metálicas en el metal fundido, al ser más ligeras, flotan en la parte superior del metal fundido, lo que da lugar a una estructura interna muy pura del husillo.
4. Estructura interna uniforme: El enfriamiento rápido en un crisol de cobre enfriado con agua da como resultado una estructura interna uniforme del husillo sin segregación.
5. Fusión de acero de aleación de alto grado: El estado de vacío permite la adición de una gran cantidad de agentes de aleación, lo que permite la fundición de acero aleado de alta calidad.
6. Mejora de la productividad: El corto tiempo de transición del acero al acero mejora la productividad de los equipos y reduce los costes de producción.
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