Principio de funcionamiento de la desgasificación al vacío en hornos de arco eléctrico al vacío

A. Nohorno de arco eléctrico al vacíoes un horno industrial que aprovecha los principios de la fusión de arco de vacío para refinar metales.con un valor de las instalaciones de la partida 8521 del Reglamento (CE) n.o 715/2009 de la Comisión,.

Fundamentos de la descarga de arco de vacío

El horno de arco de vacío funciona según el principio de descarga de arco de gas.que resulta en una temperatura extremadamente alta dentro de la zona de arcoEsta gran densidad de corriente proviene de la emisión termiónica y la autoemisión de electrones.Creando un fuerte campo eléctrico que hace que el cátodo emita electrones automáticamenteEstos electrones chocan con moléculas de gas entre los electrodos, ionizándolos y generando iones positivos adicionales y electrones secundarios.Estas partículas cargadas chocan con el cátodo y el ánodoLa temperatura del cátodo permanece más baja que la del ánodo porque una parte de la energía se gasta en emisión de electrones.La recombinación de algunos iones y electrones positivos contribuye a las altas temperaturas observadas.

Parámetros de funcionamiento de la fusión por arco de vacío

La fusión por arco de vacío utiliza típicamente un voltaje de arco que oscila entre 22 y 65 voltios, con una longitud de arco correspondiente de 20 a 50 milímetros (este último aplicable a lingotes más grandes).Esta operación de arco corto es característica de los hornos de arco eléctrico al vacío, garantizando procesos de fundición eficientes y controlados.

Desarrollo histórico y aplicaciones industriales

Desde el experimento exitoso de fundición de alambre de platino en 1839, los investigadores tardaron más de un siglo en comenzar a explorar la fundición de metales refractarios.Los hornos de arco eléctrico al vacío se introdujeron en la producción industrialEn 1956, los Estados Unidos y varios países europeos todavía utilizaban hornos no desechables para la fusión de titanio.Mientras que 1955 marcó el advenimiento de los hornos desechables para la producción de aceroAlrededor de 1960, el peso de los lingotes de acero producidos por hornos de consumo superó las 30 toneladas, lo que indica un avance significativo en el campo.Los hornos de vacío de consumo fabricados por Kangsai Company ejemplifican esta trayectoria de desarrollo, con fuentes de alimentación principales compartidas, sistemas de vacío y sistemas de control automático entre dos hornos para mejorar la eficiencia de producción y la utilización del equipo.

Beneficios del tratamiento térmico al vacío

El tratamiento térmico de piezas de trabajo o materiales en un ambiente de vacío ofrece numerosas ventajas: prolonga la vida útil de las herramientas y los moldes al evitar la oxidación y la descarbonización,con un acabado de superficie brillanteAdemás, el tratamiento térmico al vacío puede alterar las propiedades mecánicas y metalúrgicas de los materiales.mejorar su rendimiento general.

Ventajas de los hornos de fusión al vacío

Los hornos de fusión al vacío se utilizan principalmente para fundir metales reactivos e insolubles, aleaciones duras, materiales magnéticos y acero inoxidable.Funcionamiento en condiciones de baja presión (descompresión), estos hornos ofrecen varias ventajas:

1. Eliminación de gases: Los ambientes de vacío facilitan la eliminación de los gases adsorbidos y promueven una contracción significativa durante las últimas etapas de la fusión.
2. Purificación de la impureza: El vacío ayuda a eliminar impurezas como el silicio, el aluminio, el magnesio, el calcio y sus óxidos, purificando el material.
3. Mejora de la humedad: El vacío mejora la humedecibilidad de la fusión en fase líquida, ayudando a la contracción durante el proceso de fusión y refinando la estructura de la aleación.
4. Medio ambiente inerte: Cuando otros gases primarios o inertes no son adecuados, o cuando los materiales son propensos a la descarburización y la carburización, un horno de fusión al vacío proporciona una solución ideal.
5. Reducción de la contaminación: La fusión al vacío minimiza la contaminación del producto por componentes atmosféricos nocivos como agua, oxígeno y nitrógeno.El hecho de que el punto de rocío en el hidrógeno electrolítico sea de -40 °C es un reto., mientras que la fusión al vacío a unos pocos cientos de Pa alcanza este nivel de pureza.

En resumen, los hornos de arco eléctrico al vacío ofrecen un medio sofisticado y eficiente para fundir metales,Aprovechando los principios de descarga de arco de vacío para lograr propiedades materiales superiores y resultados de producción.

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