熔盐电解炉电解炼镁 　　熔盐电解炉是一种利用电化学原理，采用熔盐电解法生产高纯金属的装置。把金属氯化物作为原料装入本熔盐电解炉中，即可生产出对应金属氯化物的高纯金属。今天就讲下熔盐电解法炼镁。 　　熔盐电解炉电解炼镁是指含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法。熔盐电解法炼镁成本低，原料来源广泛，是当今生产金属镁的主要方法，其生产的金属镁约占镁总产量的3/4。 　　自熔盐电解炉电解法炼镁工业化以来，镁电解生产技术有了很大发展，主要表现在改进电解槽结构、增大电流强度(由300A增大至10万A以上，个别的如挪威则增至29-30万A)、降低电耗(由35-40kW·h/kg降为12.8-16.5kW·h/kg)和利用多种资源制取氯化镁的工艺改进及开发应用新技术等方面。 　　熔盐电解炉电解炼镁使用的原料为氯化镁，它是以海水、盐湖卤水、光卤石、菱镁矿和海水、白云石制取的氧化镁为原料，经脱水或氯化制得的。70年代以来，在制取氯化镁的工艺和装备等方面有了很大改进，技术经济指标也不断在提高。特别是20世纪70年代末出现新的氯化镁制取方法，如挪威的卤水氯化氢法彻底脱水，以及英国矿物处理特许有限公司(MPLC)以菱镁矿为原料，一氧化碳为还原剂经氯化制取无水氯化镁的新方法，将进一步推动熔盐电解法炼镁工业的发展。

　　为什么要选择真空烧结炉？ 　　真空烧结炉是在真空的环境中对被加热的物品进行保护性烧结的一类炉子，其加热方式是有很多种的，例如，电阻加热、感应加热、微波加热等。 　　由于工艺上的耐热性，绝缘性和优异的可靠性设计使得真空烧结炉成为了陶瓷材料制造的***。如果没有对比就更显不出来烧结炉这种技术工艺的特点和***性能。尤其是改进后的新型电极结构杜绝了高温炉电极的漏水现象，对于加热系统中的易损件，也更容易更换和维护。 　　据使用者了解，在抽真空后充氢气的保护状态下，真空烧结炉利用中频感应加热的原理，使处于线圈内的钨坩埚产生高温并通过热辐射传导到工作上。适用于科研、军工单位对难熔合金如钨钼及其合金的粉末成型烧结。同时，真空烧结炉在真空或保护气氛条件下利用中频感应加热的原理，使硬质合金刀头及各种金属粉末压制体实现烧结的成套设备，是为硬质合金、金属镝以及陶瓷材料的工业生产而设计的。 　　此外，真空烧结炉现如今被广泛的应用于碳化硅陶瓷的反应烧结工艺，同时也可用于特种陶瓷材料，硬质合金，陶瓷金属复合材料以及难熔金属组成的合金材料的高温真空烧结。针对一些材料的高温烧结工艺使得真空烧结炉具备不错的耐热性、绝缘性以及可靠性的设计。新型电极结构杜绝了高温炉电极的漏水现象，并且可以加热系统中的易损部件，也更便于维修和更换。 　　正因如此，真空烧结炉也大大降低了客户的运行成本和维护成本，使得生产变得易于控制。基本上杜绝了一出问题歇几天，等待厂家派出技术人员前来排除故障恢复生产的情况。基本问题都能够使客户在经过简单的培训后独立解决问题，达到一般问题不用跑，大的问题有维保的效果。

　　有哪些材料不适合用真空烧结炉处理 　　真空烧结炉主要是用来处理金属材料的。很多金属材料都是通过高温来加工或作其他生产。那么，是否有某一类金属材料不能在真空炉中热处理呢？ 　　从理论上讲，金属材料都可以在真空烧结炉中热处理。但因技术要求、加工成本、工艺实现的难易程度等原因，下列材料（工件）不宜在真空炉中热处理。 　　1.高温对N元素敏感，易形成有害效果的材料。真空炉为防止合金元素高温时挥发，通常在高温下充高纯氮气保持分压，冷却时一般采用充氮冷却。故该类材料不宜用真空炉处理。 　　2.碳素钢。从成本角度考虑，碳钢价格较低，成品件价格较低，用真空烧结炉处理实属浪费，除非高利润工件或者工件已经没有加工余量，对表面质量要求苛刻时的权宜之计。 　　3.某些使用特殊工艺的材料（工件）。比如为获取好的机械性能，有些工件要求获得贝氏体，一般用等温淬火来实现，真空烧结炉很难实现；再如T10钢，要求高硬度、低变形，一般用水淬油冷工艺实现，真空炉虽然可以用高压气淬获得高硬度，但因在Ms点以下温度冷速较快，变形较大。 　　好了，总结的以上三种材料就是不宜在真空烧结炉中处理的金属材料了。

　　真空烧结炉烧结过程的优势 　　真空烧结炉主要用于活性金属和难溶金属以及硬质合金，磁性材料和不锈钢等的烧结。真空烧结炉实际上是低压(减压)烧结。真空度愈高，愈接近中性气氛，愈与材料不发生任何化学反应。 　　真空烧结炉的主要优点是： 　　1、有利于排除吸附气体，对促进烧结后期的收缩作用明显。 　　2、真空烧结炉对硅，铝，镁，钙等杂质或其氧化物的排除，起到提纯材料的作用。 　　3、可改善液相烧结的润湿性，有利于烧结过程中的收缩和改善合金的组织结构。 　　4、是理想的惰性气氛，当不宜用其他还原性或惰性气体时，或者对容易出现脱碳，渗碳的材料，均可采用真空烧结炉。 　　5、真空烧结炉减少气氛中的有害成分(水，氧，氮等)对产品的玷污。例如，电解氢中的含水量要求降至***-40℃较为困难;而真空烧结时，真空度只要在数百Pa就相当于含水量为***-40℃。 　　真空下的液相烧结，发生粘结金属的挥发损失是个重要问题。这不仅改变和影响合金的成品成分和组织结构，而且对烧结过程本身也起阻碍作用。粘结金属的挥发损失，主要是在烧结后期(即保温阶段)发生。保温时间长，粘结金属的挥发损失就多。为此，化物杂质，水分等与材料中的碳发生反应，生成CO随炉排出。此时真空烧结炉炉压明显提高，合金中的总碳量降低。显然，碳含量的变化取决于原材料粉末中的氧含量以及烧结时的真空度。两者越高时，生成一氧化碳的反映越容易进行，脱碳也越严重。 　　熔盐电解炉的真空烧结与气体保护烧结的工艺没有根本区别，只是烧结温度低一些，一般可降低到100~150℃。这有利于延长真空烧结炉的寿命和降低电能的消耗。

　　立式真空烧结炉是如何工作的 　　立式真空烧结炉是在真空环境中对被加热物品进行保护性的炉子，其加热方式比较多，如电阻加热、感应加热、微波加热等。是利用感应加热对被加热物品进行保护性的炉子，可分为工频、中频、高频等类型，可以归属于立式真空炉的子类。 　　真空烧结炉是在真空或保护气氛条件下，利用中频感应加热的原理使硬质合金刀头及各种金属粉末压制体实现的成套设备，是为硬质合金、金属镝、陶瓷材料的工业生产而设计的。 　　炉子的工作原理是在抽真空后充氢气保护状态下，真空烧结炉利用中频感应加热的原理，使处于线圈内的钨坩埚产生高温，通过热辐射传导到工作上，适用于科研、军工单位对难熔合金如钨、钼及其合金的粉末成型。主要结构及组成结构形式多为立式、下出料方式。 　　另外，真空烧结炉在抽真空后充入氢气保护气体，真空烧结炉的控制炉内压力和气氛可用光导纤维红外辐射温度计和铠装热电偶连续测温(0～2500℃)，并通过智能控温仪与设定程序相比较后，从而选择执行状态反馈给中频电源，和自动控制温度的高低及保温程序。

       真空甩带炉适用于各大科研院所材料研究所内所有使用本设备的人员。以保证该设备正常运转八佳特制定本作业指导书。         　　真空甩带炉厂家总结了以下作业步骤： 　　1、 卸空瓶：顺时针转动空钢瓶上的放气阀，使之关闭;逆时针旋动减压阀上的小阀至“shut”。利用扳手逆时针拧动连接钢瓶与减压阀之间的螺丝直至将两者分开，将减压阀置于不易掉落之地。 　　2、 装新瓶：将空钢瓶小心挪出，置于闲处;将新钢瓶挪入原空瓶处，并装上减压阀，确保连接牢靠不漏气。将钢瓶的放气阀逆时针拧开，减压阀“shut”。 　　3、 开电源：将对真空甩带炉面墙壁上左边的电源闸刀向上拨至“on”。 　　4、 洗气过程： 　　1) 按下机械泵电源按钮，等待2分钟;抽出机械泵拉杆(具体方法参见《真空甩带机作业指导书》)。 　　2) 开充气阀：将充气阀(甩带炉腔体右悬臂下)逆时针旋转90度，使之平行于该装置。 　　3) 按下“充气Ⅰ”;待氩气罐气压表(前面板左下)指针指向“-0.01MPa”。 　　4) 关充气阀：顺时针旋转真空甩带炉充气阀90度，使之与该装置垂直。 　　5) 给氩气罐充气：顺时针旋转减压阀上的小阀至“open”，观察氩气罐气压表为“0.08MPa”时，逆时针旋转小阀至“shut”。 　　6) 重复第2)步骤;待氩气罐气压表指向“-0.01MPa”时，重复第4)步骤。 　　7) 重复第5)、6)步骤各一次。 　　8) 洗气结束：顺时针旋转真空甩带炉减压阀上的小阀至“open”，观察氩气罐气压表为“0.08MPa”时，关闭“充气Ⅰ”;将机械泵拉杆推进(具体方法参见《真空甩带机作业指导书》)，关闭机械泵电源按钮。 　　5、 关电源：将真空甩带炉总电源闸刀拉下至“off”清理现场，做好“5S”工作，保持现场整洁。

       真空甩带炉真空喷铸炉熔炼炉制备大块非晶及性能测试实验是学习非自耗真空电弧炉，小型甩带机，电阻炉，金相显微镜的使用，以及金相样品的制备。          　　真空甩带炉厂家表示这是利用形核理论，对大块非晶合金的形成条件、控制因素、合金成分设计思路、制备原理与技术等进行了分忻与讨论。非均匀形核的避免和均匀形核的抑制是大块非晶合金成功制备的充分必要条件，前者要通过外部熔炼条件的有效控制来实现，包括：熔炼提纯、合理的冷却介质和惰性气氛保护等：后者要通过合理的成分设计来实现，包括：多组元、高原子尺寸比、人负混合热、低熔点组元或低熔点共晶。 　　这个实验多用于学校所以真空甩带炉厂家简明说下实验方法与步骤： 　　(一)成分设计 每个小组的材料体系不同，具体成分设计课通过查阅文献和小组成员讨论后确定。 　　(二)材料制备 根据设备的使用情况和每个小组的兴趣出发，可以选择适合的制备方法(真空吸铸，真空甩带炉甩带法，铜模冷却法)。 　　(三)性能检测 通过XRD确定材料的相结构，再对所制备材料进行性能测试(硬度微观结构等)。并分析组织与结构之间的内在关系。 　　(四)实验报告 以小组为单位提交一份实验报告，包括：实验内容、原理、数据分析、以及实验心得。其中实验心得包括：实验的成功经验和失败原因总结。 　　真空甩带炉厂家提醒操作者，操作设备时严格按照操作规程，并在指导下完成。实验完毕后清理场地，并保持实验室卫生及实验器材摆放整齐。

       真空烧结炉由炉体、炉盖、保温桶、热压装置、发热体和电源、真空系统、水冷却系统及测温系统等组成。        　　真空烧结炉炉体全部采用不锈钢制造，为双层结构，分内外桶体，炉底封头采用旋压工艺加工。因为热压装置产生的力要由炉体承受，炉体必需具有很高的强度和足够的刚度，在外力和高温下不得变形。炉底动密封装置的固定座中心线与炉体上法兰盘必需垂直，以保证下顶杆运动的直线度。动密土封装置固定座有良好的冷却条件，以延长密封件的使用寿命。 　　真空烧结炉炉盖由炉盖体、举起油缸和上压头组成。炉盖为双层结构，为承受下顶杆传递的压力，必需具有足够的强度和刚度。上压头的下端工作时处于高温区，必需强制冷却。 　　保温桶由隔热桶、反射桶、保温层及桶体组成，分别用石墨、钼片、石墨毡和不锈钢制作。用钼片制作的反射桶主要抵御由发热元件产生的辐射热，以免损害保温层和炉体。 　　真空烧结炉的热压装置由液压站、油缸、举起油缸、下顶杆及控制器组成。液压站有两路压力输出，一是驱动炉盖上下运动，二是驱动热压油缸运动。

       大家都知道真空烧结炉多用于科研实验。今天我们一起和生产厂家了解下炉的热压油缸的控制方法。          　　真空烧结炉的热压油缸的控制有两种方式，手动或自动。自动运行时，可根据设定的压力自动保压，使制品始终处于恒压状态。油缸运动的速度调节范围为 50~300mm/min 。热压油缸在有载工作时必需具有较高的稳定性，不能抖动。 　　制备高质量的产品，热压油缸的运动质量是重要的条件之一。下顶杆是***一个在高温区有载运动的零件，承受高压和高温的作用，又要在高温区运动。要求它既不能变形，又不能在高温环境下氧化。因此它必需具有良好的冷却条件和动密封性能。整个炉体内的极限真空度在很大程度上取决于下顶杆动密封的情况。 　　八佳认为这是真空烧结炉的关键技术之一，要达到良好的动密封性能有很高的难度，这是不少研制者失败的原因之一。为保证极低的漏气率，一方面要提高加工精度，另一方面要选用适宜的密封材料。在该炉中，选择聚四氟乙烯作为动密封材料。其特点是能耐 300 ℃高温、耐烘烤、放气率低、耐磨损，而且具有良好的润滑性能。密封圈的几何形状，是根据炉子在正、负压状态设计的。正压状态时，正压气室的气压使 A 圈抱紧下顶杆;负压时，负压气室的气流使 B 圈收缩，抱紧下顶杆。

       真空熔炼炉以电能为主要能源。电能通过石墨电极与炉料放电拉弧，产生高达2000 ~ 6000℃以上的高温，以电弧辐射、温度对流和热传导的方式将废钢原料熔化。在炉料熔化时的大部分时间里，高温热源被炉料所包围，高温废气造成的热损失相对较少，因此热效率高于转炉等其他炼钢设备。                   此外，电加热容易精确地控制炉温，可以根据工艺要求在氧化气氛或还原气氛、常压或真空等任何条件下进行加热操作。 　　真空熔炼炉炼钢工艺流程短，设备简单，操作方便，比较易于控制污染，建设投资少，占地面积小，不需要像转炉炼钢那样必须依托于庞杂的炼铁系统。 　　同时，真空熔炼炉炼钢对炉料的适应性强，它以废钢为主要原料，但同时也能使用铁水(高炉或化铁炉铁水)、海绵铁(DRI)或热压块(HBI)、生铁块等固态和液态含铁原料。 　　另外，真空熔炼炉炉渣调整或更换的操作比较易行，而且能够在同一套操作系统之中来完成熔化、脱碳、脱磷、去气、除夹杂，温度控制、成分调整(合金化)等各阶段的复杂工艺操作。电弧炉炼钢可以间断性生产，在一定范围内可以灵活地调换生产品种。此外，现代电弧炉还可以大量使用辅助能源，如喷吹重(轻)油、煤粉、天然气 等。因此，电弧炉炼钢工艺适应性强，操作灵活，应用广泛。

       真空熔炼炉是在抽真空炉体中用电弧直接加热熔炼金属的电炉。炉内气体稀薄，主要靠被熔金属的蒸气发生电弧，为使电弧稳定，一般供直流电。按照熔炼特点，分为金属重熔炉和浇铸炉。按照熔炼过程中电极是否消耗(熔化)，分为自耗炉和非自耗炉，工业上应用的大多数是自耗炉。真空电弧炉用于熔炼特殊钢、活泼的和难熔的金属如钛、钼、铌。         　　电弧电热可以认为是弧阻电热。电弧(弧阻)稳定是炉子正常生产的必要条件。交流电弧炉通常采用工频电，为使电弧稳定，真空熔炼炉炉子供电电路中要有适当的感抗，但是存在感抗会降低功率因数和电效率。降低电流频率是发展交流电弧炉的途径。弧阻阻值相当小，为获得必要的热量，炉子需要相当大的工作电流，因此炉子短网的电阻要尽量小，以免电路损耗过大。那要如何做好维护和保养呢？方法有二，如下： 　　1、按照PLC程序抽低真空：紧闭真空熔炼炉所有的真空阀门，启动机械泵，待其运行正常后(大约1-2 min)，打开通向炉体的低真空阀即上碟阀，预先对炉体抽低真空; 　　2、 按照PLC程序抽高真空：打开下碟阀，对扩散泵进行抽气，当真空度达到15 Pa以下后，真空熔炼炉系统自动开启扩散泵进行预热，一般经过45 min左右扩散泵开始其作用，就可以关闭上碟阀，同时开启主阻挡阀待真空度达到1.33×10Pa以上，才可以开启加热按钮对样品进行加热。 　　真空甩带炉保养可指导设备操作员在职责范围内对设备各点检部位,用正确的检验方法和工具依据点检周期进行设备的日常保养;操作员需每日依据此保养说明书认真填写《热处理设备日常维护保养记录》，并由班组长检查复核，维修员收集存档。全套设备按技术要求安装完毕后，无缺件并有良好的接地时，即可按下列项目进行调试与验收。

       真空热处理工艺能提高零件的使用寿命，是当代的热处理工艺，已被大家普遍认同。真空烧结炉的普及便是在这个时代大背景下应运而生的。         　　真空烧结炉在零件热处理时在真空状态下进行的，完全避免了氧化的问题，真空热处理后的零件性能更加稳定可靠，为精密工件加工提供了保障。据统计，用真空炉处理的零件，在硬度相当的情况下，其使用寿命比普通工艺处理的零件提高30%，甚至提高几倍。 　　我们在使用真空烧结炉的时候，也会面临有些热处理工艺在真空炉上无法完成的问题，究其原因，大致有两个方面： 　　一是，真空炉生产厂家按照真空炉的标准生产的真空炉，虽然各项技术参数合格，但在生产真空炉的过程中没有全 面系统地去考虑热处理工艺问题，导致了真空炉参数和热处理工艺参数不匹配。 　　二是，真空热处理工艺过程存在缺陷，无法实现想要的结果。在这方面八佳做了大胆的尝试与创新，该公司把热处理工艺制定与真空甩带炉制造有机的结合在一起，效果明显。