西安建筑科技大学：《特种冶炼》课程教学资源（课件讲稿）06 等离子熔炼

西安建筑科技大学 1895 of Are 特种冶炼程 6.等离子熔炼 冶金工程学院 主讲人:崔雅茹

西安建筑科技大学 特种冶炼精品课程 6.等离子熔炼 冶金工程学院 主讲人：崔雅茹

61.1等离子体的熔炼的特点 等离子体 作为高温热源,不仅用于焊接、切割、喷涂、化工以及宇 航,而且还用于冶金工业一等离子体熔炼。 等离子熔炼是利用等离子弧作为热源来熔化、精炼和重 熔金属的一种新型熔炼方法。 20世纪60年代初应用于冶金工业,主要用于熔炼高纯度 和特殊性能的钢和合金,尤其是高温合金和精密合金。 顶建算种芨占 xi' an University of Architecture and Technology

等离子体 作为高温热源，不仅用于焊接、切割、喷涂、化工以及宇 航，而且还用于冶金工业－等离子体熔炼。 等离子熔炼 是利用等离子弧作为热源来熔化、精炼和重 熔金属的一种新型熔炼方法。 20世纪 60年代初应用于冶金工业，主要用于熔炼高纯度 和特殊性能的钢和合金，尤其是高温合金和精密合金。 6.1.1 等离子体的熔炼的特点

61等离子熔炼概述 61.1等离子体的熔炼的特点 口等离子体熔炼是利用等离子弧作为热源来熔 化精炼和重熔金属的一种新型的熔炼方法。 口它可熔炼金属材料,又可熔化非金属材料。 口按加热方式可以分为等离子电弧炉、等离子 感应炉、等离子电子束熔炼等; 顶建算种芨占 xi' an University of Architecture and Technology

6.1 等离子熔炼概述  等离子体熔炼是利用等离子弧作为热源来熔 化精炼和重熔金属的一种新型的熔炼方法。  它可熔炼金属材料，又可熔化非金属材料。  按加热方式可以分为等离子电弧炉、等离子 感应炉、等离子电子束熔炼等； 6.1.1 等离子体的熔炼的特点

612等离子弧的特点 等离子体是由大量的自由电子、正离子 以及未经电离的气体原子和分子所组成的 混合体,这种混合体所带的正、负电荷的口温度高 总和是相等的,并表现出集体行为的一种口导电能力强 准中性气体。由于它的物理化学性质与一口流速高; 般气体、液体和固体不同,故有物质第四 口燃烧稳定; 态之称。 虽然等离子体在电的性质方面呈中性, 但是在外电场的作用下却具有良好的导电 性、导热性,同时又是一个高温热源

6.1.2 等离子弧的特点  温度高；  导电能力强；  流速高；  燃烧稳定； 等离子体 是由大量的自由电子、正离子 以及未经电离的气体原子和分子所组成的 混合体，这种混合体所带的正、负电荷的 总和是相等的，并表现出集体行为的一种 准中性气体。由于它的物理化学性质与一 般气体、液体和固体不同，故有物质第四 态之称。 虽然等离子体在电的性质方面呈中性， 但是在外电场的作用下却具有良好的导电 性、导热性，同时又是一个高温热源

613等离子熔炼的优越性 口熔化速度快,热效率高 口去除气体和非金属夹杂物较充分 口合金元素烧损小 口工作电流、电压稳定 口可以在不同的气氛、压力下工作 口可造渣精炼 避免增碳的可能性 口元素蒸发量较小、可使金属渗氮 口设备较简单,易于调节温度 口重熔炉料的范围较广 顶岛 算种投占 xi' an University of Architecture and Technology

6.1.3 等离子熔炼的优越性  熔化速度快，热效率高  去除气体和非金属夹杂物较充分  合金元素烧损小  工作电流、电压稳定  可以在不同的气氛、压力下工作  可造渣精炼  避免增碳的可能性  元素蒸发量较小、可使金属渗氮  设备较简单，易于调节温度  重熔炉料的范围较广

62等离子熔炼的类型 PAM 二结构1_等离子电弧炉 等离子 电弧熔炼 PAR 差异 等离子电弧重熔炉 热源 等离子 等离子 熔炼 感应炉熔炼PTM 不同 等离子 PER 电子束熔炼 顶建算种芨占 xi' an University of Architecture and Technology

6.2 等离子熔炼的类型 等离子 熔炼 热源 等 离 子 电弧熔炼 等 离 子 电子束熔炼 等 离 子 感应炉熔炼 结构 不同 差异 等离子电弧炉 等离子电弧重熔炉 PER PAR PAM PIM

Ar 窥视孔 10 加料器 2 A 9等离子枪 8 等离子弧 慮应加热 钢液 线圈 等离子感应炉的炉体结构 7 坩埚 6 炉底电极

等离子感应炉的炉体结构 加料器 等离子枪 等离子弧 炉底电极 坩埚 窥视孔 感应加热 线圈

水 喷枪 窥视孔 操作孔 密封用石棉绳 炉盖 10 钟钨电 辅助电板 5出钢口 电弧 密封式等离子电弧炉 电磁搅拌线圈 7液态金属 电熔镁砂炉衬 8水冷阳极

窥视孔 喷枪 操作孔 炉盖 出钢口 电磁搅拌线圈 液态金属 水冷阳极 电熔镁砂炉衬 电弧 辅助电极 铈钨电极 密封用石棉绳 密封式等离子电弧炉

等离子感应炉 10 1-等离子枪 2-窥视孔; 9 3-出钢口; 8 4感应线圈; 5-坩埚 6-炉底电极; 钢液 7-炉壳 8-等离子弧; 9-等离子喷嘴 10-合金加料漏斗 6

等离子感应炉 1-等离子枪； 2-窥视孔； 3-出钢口； 4-感应线圈； 5-坩埚 6-炉底电极； 7-炉壳； 8-等离子弧； 9-等离子喷嘴 10-合金加料漏斗

等离子电弧炉 水机↓Ar 1-等离子枪; 2炉盖; 辅助阳极; 4出钢口; 5-搅拌线圈; 6-炉衬; 10 7-水冷阳极; 4 8-钨阴极; 9-等离子弧; 5 12 10-炉门; 6 11-金属液; 12渣液; 顶岛 算种投占 xi' an University of Architecture and Technology

等离子电弧炉 1-等离子枪； 2-炉盖； 3-辅助阳极； 4-出钢口； 5-搅拌线圈； 6-炉衬； 7-水冷阳极； 8-钨阴极； 9-等离子弧； 10-炉门； 11-金属液； 12-渣液；