真空熔炼炉设计分析解析

毕业设计论文

学院机电工程与自动化学院专业机械制造及自动化(专升本)学号124A1144

姓名郭利娜

指导教师任伯航

日期二○一五年九月十三日

摘要

目前，随着航天、航空、军工、核电、能源、化工等领域的不断向前发展，不仅特殊钢、精密合金、电热合金、高温合金等特殊合金的需求量越来越大，而且对其质量要求更加苛刻，这就促进了真空感应炉的发展与研究.与其他冶炼方法相比，真空感应熔炼炉能更精确的控制所炼钢种或合金的成分；钢或合金中气体和非金属夹杂物的含量水平圆圆低于其他熔炼方法；真空熔炼炉的温度相对来来说比较容易控制，而控制压力水平就是真空感应熔炼炉最显著的特点。

本设计研究的对象是25KG的真空感应熔炼炉装置的设计，包括此炉的总功率的热工计算、中频电源的电参数技术计算，坩埚材质的选择以及坩埚尺寸的设计，感应器材料的选择与机构设计，真空系统泵阀的选择以及真空管的布置，炉壳的强度校核，冷却系统的设计等，本课题的设计论述出来各部分的设计方法与原则以及计算设计过程和必要的强度校核。

关键词真空感应炉设计

ABSTRACT

At present，with the continuous development of some areas，such as acrospace，avaiation，military industry ，nuclear power，energy and chemical area，not only the demand of special alloy –heat resisting alloy ，high temperature alloy， corrosion resistant alloy—areas increasing，but the quality requirements of this special alloy are becoming more stringent.All of this promoted the development and research of vaccum induction furnace. Compared with other smelting method, vaccum induction smelting furnace is able to precisely control composition of steel or alloy, and gas and nonmetallic inclusions in steel or alloy are far below other smelting method.The temperature of the vacuum induction furnace is relatively easy to control, and control the pressure level is the most distinguishing feature of vacuum induction furnace. This research sets the target of 10 kg vacuum intermediate frequency induction furnace。

This research sets the target of 25 kg vacuum intermediate frequency induction furenace equipment design，including thermal calculation of

Power，electric paremeters calculation of medium frequency power supply，

The selection of crucible material and size design ，material selection and structure design of sensors，selection of vacuum pump valve and the arrangement of vacuum line，strength check of shell，cooling system design.

The topics addressed in the design of the various components of the design principles and calculation methods and design process and the necessary degree of intensity.

Key words vacuum，induction furenace，design

第一章绪论

1.真空中频感应炉概述

真空感应熔炼（VIM）就是在真空条件下，利用电磁感应在金属液导体内产生涡流加热炉料进行熔炼的方法。一般应用于金属及合金的冶炼、提纯、精炼及处理。真空冶金可保护金属液不被大气中氧等气体物质污染、分离沸点不同的物质并可降低金属中的气体或其他杂质含量等，可以实现在大气压下无法实行的冶炼过程，提高冶炼金属及合金的质量。随着科学技术的进步，对材料的性能要求越来越高，真空感应炉冶炼为新材料的生产提供了保证，满足了市场需求。为了适应尖端技术对高性能及新型金属材料的需求，真空冶金已成为现代冶金的一个重要领域。第二次世界大战期间和战后，正是由于各国对高性能金属材料及新型金属材料的需求，真空冶金技术的到了快速的发展。中国的真空冶炼在20世纪50年代后期开始的，到目前，我国的真空冶金已经处在快速发展阶段。

新型真空感应炉熔炼又称为真空感应脱气浇铸VIDP（vacuum induction degassing pouring）,其具有熔炼室体积小，抽真空时间和熔炼周期短，便于温度压力控、回收易挥发元素和准确控制合金成分等特点。2.

3.Hhh

4.

第二章Hh

第三章

第四章绪论

。

1)国内外真空感应炉使用状况及发展趋势