一设备基本参数
1 熔炼金属：钛、钛合金
2 铸锭最大重量：3000kg
3 熔炼电源参数: 6KV,三相
频率:50Hz
硅整流输出电压:20～60V(直流)，25000A,功率因数≥0.9
4 熔炼工作电压: 20～40V(直流)
5 熔炼电流: 24000A
6 低压电源：380V,三相50Hz,200KVA
7 极限真空度： 6.67×10-3Pa
8 升压率：≤4PaL/s,
9 抽气速度： 1.33Pa小于等于10分钟
10 冷却水: 水压0.2～0.4M Pa
水温≤30℃
流量：20M3/h
11 压缩空气：0.4～0.6 M Pa，耗量：3L/s
12设备占地空间: 主机9m×7.5m×10m(最高)，地下深4 m
13 生产能力: 一次熔炼量为3000Kg；
14工作制度与时间：周期式工作，工作周期约5个小时；
15 设备总装机容量：2000KV A
16 起重设备：5吨
17 成套设备总重量：45T
18 稳弧电流：0—10A,强度，0—70高斯，搅拌时间间隔10s-1200s
19 坩埚尺寸：φ570mm×3200mm, φ660mm×2400mm
20 炉头行程：2500mm
21 电极杆行程：3000mm
熔炼速度：0—300mm/min可调，
快速提升：1m/min
22 双工位角度：90度，转换时间：60s, 速度，2.5m/min
23 X-Y轴调整：速度：0.1-1mm/s 范围: 0-10mm
24 炉头内净空间：高度：2400mm
二、设备描述
1、设计概述
1．1 本炉由真空熔炼室、滑轨导向联接体、真空系统、气动系统、水冷系统、电控系统和光学监视系统组成，设备设计蓝图如下：
1．2 该真空电弧熔炼炉是双工位结构，具有提升和旋转能力，可以在一个工位处取出锭料和装载下一个电极，同时在另一个工位处进行熔炼。
1．3 该设备地下深4米，地面高度10米。
1．4 真空熔炼室由炉体、电极杆、熔炼电源、电极升降装置、结晶器组件等系统组成。1．5 真空系统安装在地面上，以方便操作和维修。
2、结构描述
2．1 炉体为双层炉壁（内层1Cr18Ni9Ti、外层Q235），立式圆筒焊接结构，壁中间通冷却水。炉体上设有两个观察窗，熔炼时通过此窗可观察到电弧放电状态，并通过光学摄相头传送到控制室监视器显示屏上，炉体真空接管上设有真空测量规管、真空放气阀、充气阀、炉体上端设有供电极升降用的密封装置和两个观察窗及阳极（+）接线端子。阳极（+）电流流经炉体和下法兰弹性触头导入结晶器创造电弧放电条件，和电极料棒形成同轴供电。
2．2 电极杆为双层无缝管夹层水套（内管为紫铜管，外管为不锈钢管），适合于承载24000A 的连续的大电流，外径为φ300，内有滚珠丝杠，上端外有气缸，通过中空拉杆为下端的气动夹头提供夹紧（自耗电极）料棒的动力。熔炼时滚珠丝杠旋转带动电极升降，并有双立柱滚轮导向，通过炉体上部动密封进入炉体。电极杆上部安装升降装置。双立柱导向机构保证电极杆传动的稳定性。通过铜排组件将负极（—）电流的电缆连接在电极杆的顶部。在电极杆的下端安装有用于啮合与脱离辅助电极的电极夹紧装置，该装置在控制台通过按钮控制。
电极杆上部安装X-Y轴对心装置，通过微电机和微型减速机适当的调节电极杆相对于顶部的位置来实现电极杆的X—Y向运动，确保在熔炼过程中或熔炼前坩埚内部的电极的准确对中。
2．3 电极升降装置由伺服电机和滚珠丝杠构成,伺服电机通过齿形联轴器联接滚珠丝杠。依据电弧电压的变化和自动称重数值变化，借助PLC装置自动控制电机转数，维持电极与熔池的合适距离，保证电极按工艺要求的升降速度自动熔炼，并通过旋转编码器将电极行程以数码形式显示给操作者。具有较大调速范围的伺服电机配合减速机能够执行两种独立的电极运动模式——快速升降模式用于电极的装载和锭料的取出，慢速升降模式用于熔炼和夹紧。
2．4 结晶器及组件
2．4．1铸锭结晶器为铜结晶器组装，其上部有吊环，每熔炼一炉后吊出卸锭。水套内有隔水套筒、进出水管，使之满足热平衡要求。稳弧线圈设在水套间，使电弧在磁场作用下稳定放电，并搅拌金属熔池，达到除气提纯的目的。
2．4．2 熔炉所需要的各种结晶器的规格如下表。
结晶器内径(mm)
锭料的重量(kg)
数量
一次锭570 30001套
二次锭660 30001套
2．4．3 结晶器采用适合于熔炼钛的具有高电导率的紫铜合金制造，其厚度足以在正常操作条件下防止变形和确保几百个熔次无故障。坩埚底部通过机械方式连接在坩埚体上，该机械装置允许快速拆卸。结晶器组件还包括底板、限位底座（由不锈钢制造）和用于有效冷却的水导管（由不锈钢制造）。结晶器法兰能够允许最大为24 KA的熔炼电流而不产生任何异常。结晶器法兰装配静态弹性密封垫，用于真空/气氛和水/气氛。同时配有多组紫铜导电柱，保证熔炼时的同轴供电。
2．4．4 结晶器外套由不锈钢制造，并设计成适合最大的坩埚，稳弧线圈由不锈钢筒体外缠单芯电缆构成，其与结晶器体组装在一起，它们之间形成水冷套筒结构，作为冷却水回水通道，稳弧线圈与结晶器之间通冷却水，用以冷却结晶器，冷却系统设计成在整个坩埚表面维持高速水流的结构，以保证不发生水停滞以及随之形成的蒸汽泡，对于每种规格的坩埚提供单独的匹配的水套。进水温度为30℃，每个冷却工位配备其自己的管道增压泵，以增加水在整个坩埚表面的流动速度。辅助泵系统用来使冷却水再流通经过系统，以及当必须取下坩埚时将水从系统中排出来。冷却系统中的备用冷却水能够保证只要熔炼电源被切断，即使在供水系统发生故障的情况下，坩埚也将会是安全的。稳弧线圈在电极熔化过程中起到束缚电弧的作用以保证自耗电极熔化底部以内凹形状连续熔炼。
2．5 滑轨导向连接体由滑轨、立柱导向体、液压装置等构成。炉体升降时，由它滑动导向，
