現代の産業および技術分野において、貴金属は独自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有しています。貴金属材料に対する高い品質要求を満たすため、貴金属用高真空連続鋳造装置が登場しました。この先進的な装置は、高真空技術を用いて厳密に制御された環境下で貴金属を鋳造し、製品の純度、均一性、および性能を保証します。本稿では、高真空連続鋳造装置について詳しく解説します。真空連続鋳造装置貴金属とその応用に関する。
1、貴金属用高真空連続鋳造装置の概要
機器構成
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、または分子ポンプの組み合わせが使用されます。これらのポンプは、装置内部の圧力を極めて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。
真空バルブと配管：真空度とガス流量を制御し、真空システムの安定した動作を確保するために使用されます。
真空計：装置内部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することができます。加熱方法によって特性や適用範囲が異なるため、貴金属の種類や加工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る容器で、通常はグラファイト、セラミック、特殊合金など、高温や腐食に強い材料で作られています。
撹拌装置：溶融工程中に溶融物を撹拌し、組成の均一性と温度の一貫性を確保する。
3. 連続鋳造システム
結晶化装置：連続鋳造工程における重要な構成要素であり、インゴットの形状とサイズを決定します。結晶化装置は通常、銅または熱伝導率の高い他の材料で作られており、貴金属溶融物の凝固を促進するために内部は水冷されています。
インゴット導入装置：連続鋳造プロセスの連続運転を確保するため、凝固したインゴットを結晶化装置から取り出す。
引抜き装置：インゴットの引抜き速度を制御し、インゴットの品質と生産効率に影響を与える。
4. 制御システム
電気制御システム：加熱電力、真空ポンプの動作、ビレット引き抜き速度などのパラメータ調整を含む、装置の各種部分の電気制御。
自動制御システム：装置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、あらかじめ設定されたプログラムを通して、溶解や連続鋳造などの工程を自動的に完了させ、各種パラメータをリアルタイムで監視・調整できます。
2、主な構造の説明
1. 炉本体： 炉本体は垂直二層水冷構造を採用しています。炉蓋は開閉式で、るつぼ、結晶化装置、原料の挿入が容易です。炉蓋上部には観察窓が設けられており、溶融工程中の溶融物の状態を観察できます。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左右対称に配置され、誘導電極接続部を誘導電極に挿入し、真空装置に接続します。炉底板にはるつぼ支持フレームが設けられており、結晶化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、結晶化装置の中心穴が炉底板の密閉チャネルと同心円状になるようにします。そうでない場合、結晶化ガイドロッドが密閉チャネルを通って結晶化装置内部に入ることができません。支持フレームには、結晶化装置の上部、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、結晶化装置の各部の温度を精密に制御できます。支持フレームには4つの熱電対があり、それぞれるつぼと結晶化装置の上部、中部、下部の温度を測定するために使用されます。熱電対と炉の外側との接点は炉床にあります。支持フレームの下部には排出容器を配置することで、溶融温度が洗浄装置から直接流れ落ちて炉本体を損傷す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型の粗真空チャンバーがあります。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、そこに酸化防止剤を添加することでフィラメントの真空シール性を向上させることができます。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で、銅棒の表面に酸化防止効果をもたらすことができます。
2. るつぼと結晶化装置：るつぼと結晶化装置は高純度グラファイト製である。るつぼの底部は円錐形で、ねじ山を介して結晶化装置に接続されている。
3. 真空システム
4. 引き込みおよび巻き取り機構：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、および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際には、まずガイドホイールを通過します。結晶ガイドロッドは精密ネジとリニアガイド装置に固定されています。まず、結晶ガイドロッドの直線運動によって、銅棒が炉本体から引き出されます（予備引き抜き）。銅棒がガイドホイールを通過して一定の長さに達すると、結晶ガイドロッドとの接続が切断されます。次に、銅棒を巻取り機に固定し、巻取り機の回転によって銅棒を引き抜き続けます。サーボモーターは巻取り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. 電源システムの超音波電源には、低ノイズで省エネルギーなドイツ製IGBTを採用しています。井戸には、プログラム加熱用の温度制御装置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、および保護回路があります。
6. 制御システム：本装置はタッチスクリーン式全自動制御システムを採用し、複数の監視装置を備え、炉と結晶化装置の温度を正確に制御することで、銅棒連続鋳造に必要な長期安定状態を実現します。監視装置を通して、炉内温度の上昇、真空不足、圧力不足、水不足などによる材料漏れに対する複数の保護対策を講じることができます。操作は簡単で、主要パラメータも適切に設定できます。
炉の温度、結晶化装置の上部、中部、下部の温度、予備引き上げ速度、および結晶成長引き上げ速度があります。
そして、さまざまなアラーム値。さまざまなパラメータを設定した後、銅棒連続鋳造の製造プロセスにおいて、安全性が確保される限り。
結晶化ガイドロッドを設置し、原料を置き、炉の扉を閉じ、銅棒と結晶化ガイドロッドの接続部を切断し、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）高品質の貴金属インゴットを製造する
1.高純度
高真空環境下での溶解および連続鋳造は、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することを可能にする。これは、極めて高い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、ヘルスケアなどの産業にとって極めて重要である。
例えば、電子産業では、金や銀などの高純度貴金属が集積回路や電子部品などの製造に用いられています。不純物が混入すると、これらの製品の性能や信頼性に深刻な影響を与える可能性があります。
2.均一性
本装置に搭載された攪拌装置と連続鋳造システムは、凝固過程における貴金属溶融物の組成均一性を確保し、偏析などの欠陥を回避する。これは、精密機器製造や宝飾品加工など、材料特性の高い均一性が求められる用途において非常に重要である。
例えば、宝飾品の加工においては、均一な貴金属材料を用いることで、宝飾品の色や質感の一貫性を確保でき、製品の品質と価値を高めることができる。
3. 表面品質が良い
高真空連続鋳造装置で製造されたインゴットの表面は滑らかで、気孔や介在物がなく、表面品質が良好です。これにより、後工程の作業負荷を軽減できるだけでなく、製品の外観品質と市場競争力も向上します。
例えば、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用いて精密部品や装飾品などを製造することで、顧客の製品の外観や性能に対する高い要求を満たすことができる。
（2）新しい貴金属材料の開発
1.組成と構造を正確に制御する
貴金属用高真空連続鋳造装置は、貴金属溶融物の組成と温度を正確に制御できるため、インゴットの組成と構造を精密に制御することが可能です。これは、新たな貴金属材料の開発に強力な手段となります。
例えば、貴金属に特定の合金元素を添加することで、その物理的および化学的性質を変化させることができ、高強度、高耐食性、高導電性といった特殊な特性を持つ新素材の開発につながる。
2. 特殊な環境下での鋳造工程をシミュレーションする
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、これらの環境下における貴金属の鋳造挙動や性能変化を研究することができます。これは、特殊な作業条件に適応できる貴金属材料の開発にとって非常に重要な意義を持ちます。
例えば、航空宇宙産業では、貴金属材料は高温、高圧、高放射線といった過酷な環境下で使用する必要があります。鋳造実験でこれらの環境をシミュレートすることで、航空宇宙産業のニーズを満たす優れた性能を持つ新素材を開発することが可能になります。
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投稿日時：2024年12月3日
