冷坩埚熔炼的技术参数涉及到坩埚形状、分瓣数量、缝隙大小、坩埚材质、内冷却方式、瓣间绝缘以及感应圈匹配、感应频率选择等参数。通常大型冷坩埚采用平底直筒式,以节省制造费用,但往往会残留较大凝壳。小型坩埚可采用抛物面炉底,便于物料搅拌并增加对熔体的悬浮力。适当增加分瓣数量可以减少对电磁场的,过多分瓣会给坩埚制造和整体强度带来不利影响,一般采用20瓣左右。瓣间缝隙以便于绝缘和清理为准,一般1~2mm之间。坩埚材料常采用高纯铜以减少阻抗,提高电效率。冷却系统是冷坩埚稳定安全运行的保证,设计时应充分考虑。感应圈形状和采用频率视坩埚尺寸而定,通常采用中频,1000~8000Hz。冷坩埚熔炼,坩埚处于冷态,消耗部分能量,通常需采用大功率,以增加电磁斥力。热效率一般小于50%,但由于能量集中,加热时间短,通常5~10min物料即全部熔化。典型配置为,10kg钛合金物料需加热功率约200kw。由于冷坩埚熔炼具备的一系列优点,这一技术正在特种材料的研究和开发中起着越来越重要的作用。 |