現代の産業および技術分野では、貴金属はその独特の物理的および化学的特性により、非常に高い価値と幅広い用途を持っています。貴金属材料に対する高品質の要求に応えるため、貴金属の高真空連続鋳造装置が登場しました。この高度な装置は高真空技術を使用して、厳密に制御された環境で貴金属を鋳造し、製品の純度、均一性、性能を保証します。この記事では、高機能について詳しく紹介します。真空連続鋳造装置貴金属とその用途について。
1、貴金属高真空連続鋳造装置の概要
設備構成
1.真空システム
高真空ポンプ：通常、高真空環境を実現するために、機械式ポンプ、拡散ポンプ、または分子ポンプを組み合わせて使用されます。これらのポンプは、装置内の圧力を非常に低いレベルまで迅速に下げることができ、空気やその他の不純物による干渉を排除します。
真空バルブと真空パイプライン：真空度やガスの流れを制御し、真空システムの安定した動作を保証するために使用されます。
真空計: 装置内の真空レベルを監視し、オペレーターに正確な真空状態情報を提供します。
2. 製錬システム
加熱装置：誘導加熱、抵抗加熱、アーク加熱などがあり、貴金属を溶融状態まで加熱できます。さまざまな加熱方法には独自の特性と適用性があり、貴金属の種類とプロセス要件に応じて選択できます。
るつぼ: 貴金属の溶融物を保持するために使用され、通常はグラファイト、セラミック、特殊合金など、高温や腐食に耐性のある材料で作られています。
撹拌装置: 組成の均一性と温度の一貫性を確保するために、溶融プロセス中に溶融物を撹拌します。
3. 連続鋳造システム
晶析装置: 連続鋳造プロセスの重要なコンポーネントであり、インゴットの形状とサイズを決定します。晶析装置は通常、銅などの熱伝導率の良い材料でできており、貴金属溶融物の凝固を促進するために内部が水で冷却されます。
インゴット導入装置：連続鋳造プロセスの連続運転を保証するために、凝固したインゴットを晶析装置から取り出します。
引上げ装置：インゴットの引上げ速度を制御し、インゴットの品質と生産効率に影響を与えます。
4. 制御システム
電気制御システム：加熱出力、真空ポンプの動作、ビレット引上げ速度などのパラメータの調整を含む、装置のさまざまな部分の電気制御。
自動制御システム：設備の自動運転を実現し、生産効率と製品品質の安定性を向上させます。制御システムは、事前に設定されたプログラムを通じて、溶解や連続鋳造などのプロセスを自動的に完了し、さまざまなパラメータをリアルタイムで監視および調整できます。
2、主な構造の説明
1.炉本体: 炉体は縦型二層水冷構造を採用。炉カバーは開くことができ、るつぼ、晶析装置、原料を簡単に挿入できます。炉蓋上部には観察窓が設けられており、溶解中の材料の状態を観察することができます。誘導電極フランジと真空配管フランジは、炉本体中央の異なる高さ位置に対称的に配置され、誘導電極ジョイントを導入し、真空装置と接続します。炉底板にはるつぼ支持フレームが装備されており、これは晶析装置の位置を正確に固定するための固定杭としても機能し、晶析装置の中心穴が炉底板上の密閉チャネルと同心であることを保証します。そうしないと、結晶化ガイド ロッドが密閉されたチャネルを通って晶析装置の内部に入ることができなくなります。支持フレームには晶析装置の上部、中部、下部に対応する 3 つの水冷リングがあります。冷却水の流量を制御することで、晶析装置各部の温度を精密に制御することができます。支持フレームには 4 つの熱電対があり、それぞれるつぼと晶析装置の上部、中部、下部の温度を測定するために使用されます。熱電対と炉の外側の間のインターフェースは炉の床にあります。排出コンテナを支持フレームの底部に配置することで、溶融温度がクリーナーから直接流れ落ちて炉本体に損傷を与えるのを防ぐことができます。炉床の中央には取り外し可能な小さな粗真空チャンバーもあります。粗真空チャンバーの下には有機ガラスチャンバーがあり、フィラメントの真空シールを改善するために酸化防止剤を添加できます。この材料は、有機ガラスキャビティに酸化防止剤を添加することにより、銅棒の表面に酸化防止効果を実現できます。
2.るつぼと晶析装置:るつぼと晶析装置は高純度グラファイト製です。るつぼの底は円錐形で、ネジを通して晶析装置に接続されています。
3. 真空システム
4. 引き出しと巻き取り機構:銅棒の連続鋳造は、ガイドホイール、精密線材、リニアガイド、巻取り機構から構成されます。ガイドホイールはガイドと位置決めの役割を果たし、銅棒が炉から取り出されるとき、最初にガイドホイールを通過します。水晶ガイドロッドは精密ねじとリニアガイド装置に固定されています。まず、晶析ガイドロッドの直線運動により銅棒を炉本体から引き抜きます（プリプル）。銅ロッドがガイドホイールを通過し、一定の長さになると、クリスタルガイドロッドとの接続が切断される可能性があります。次に、それを巻線機に固定し、巻線機の回転によって銅棒を引っ張り続けます。サーボモーターは巻線機の直線運動と回転を制御し、銅棒の連続鋳造速度を正確に制御します。
5. 電源系の超音波電源には低ノイズ、省電力のドイツ製IGBTを採用しています。坑井では、プログラムされた加熱のための温度制御機器が使用されています。電気システム設計
過電流、過電圧フィードバック、保護回路があります。
6. 制御システム:この装置は、複数の監視装置を備えたタッチスクリーン全自動制御システムを採用し、炉と晶析装置の温度を正確に制御し、銅棒連続鋳造に必要な長期安定した条件を実現します。炉の高温、不十分な真空、圧力、または水不足によって引き起こされる材料の漏れなど、監視装置を使用して複数の保護措置を講じることができます。デバイスの操作は簡単で、主要なパラメータは適切に設定されています。
炉温度、晶析装置の上・中・下温度、前引き上げ速度、結晶成長引き上げ速度があります。
そして各種アラーム値。銅棒連続鋳造の製造工程においては、各種パラメータを設定した上で、安全性が確保された範囲内で行います。
結晶化ガイドロッドを配置し、原料を配置し、炉のドアを閉じ、銅棒と結晶化ガイドロッドの間の接続を切断し、巻線機に接続します。
3、貴金属の高真空連続鋳造装置の使用
（1）高品質な貴金属インゴットの生産
1.高純度
高真空環境での製錬と連続鋳造により、空気やその他の不純物による汚染を効果的に回避し、高純度の貴金属インゴットを製造できます。これは、極めて高純度の貴金属材料を必要とするエレクトロニクス、航空宇宙、ヘルスケアなどの業界にとって非常に重要です。
たとえば、エレクトロニクス産業では、集積回路や電子部品などの製造に金や銀などの高純度の貴金属が使用されます。不純物の存在は、それらの性能や信頼性に重大な影響を与える可能性があります。
2.均一性
装置内の撹拌装置と連続鋳造システムにより、凝固過程における貴金属溶湯の組成の均一性が確保され、偏析などの欠陥が回避されます。これは、精密機器の製造や宝飾品の加工など、材料特性の高い均一性が要求される用途にとって非常に重要です。
たとえば、宝飾品の加工では、貴金属材料を均一にすることで、宝飾品の色と質感を一貫して確保でき、製品の品質と価値を向上させることができます。
3.良好な表面品質
高真空連続鋳造装置で製造された鋳塊の表面は滑らかで、気孔や介在物がなく、表面品質が良好です。これにより、後続の加工の負荷が軽減されるだけでなく、製品の外観品質と市場競争力も向上します。
たとえば、ハイエンド製造においては、表面品質の良い貴金属材料を精密部品や装飾品などの製造に使用することができ、製品の外観や性能に対する顧客の高い要求に応えます。
（2）新しい貴金属素材の開発
1.組成と構造を正確に制御
貴金属の高真空連続鋳造装置は、貴金属溶解物の組成と温度を正確に制御することができ、インゴットの組成と構造を正確に制御することができます。これは、新しい貴金属材料の開発に強力な手段を提供します。
たとえば、貴金属に特定の合金元素を添加することにより、その物理的および化学的特性を変化させることができ、高強度、高耐食性、高導電性などの特殊な特性を備えた新材料の開発につながります。
2.特殊な環境での鋳造プロセスをシミュレーション
この装置は、さまざまな圧力、温度、雰囲気などの特殊な環境をシミュレートし、これらの環境における貴金属の鋳造挙動や性能の変化を研究できます。これは、特殊な作業条件に適応できる貴金属材料を開発する上で非常に重要です。
たとえば、航空宇宙産業では、貴金属材料は高温、高圧、高放射線などの過酷な環境で使用される必要があります。これらの環境をシミュレーションして鋳造実験を行うことで、航空宇宙産業のニーズを満たす優れた性能を備えた新材料を開発できます。
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投稿日時: 2024 年 12 月 3 日
