November 1, 2025
หลักการทำงานและคุณสมบัติของเตาหลอมอาร์คสูญญากาศแบบสิ้นเปลือง (VAR)
โลก’ครั้งแรกของเตาหลอมอาร์คสูญญากาศแบบสิ้นเปลือง (VAR) ถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกาในปี 1950 เตาหลอมไฟฟ้าชนิดนี้ใช้พลังงานอาร์คไฟฟ้าในการหลอมโลหะภายในห้องสุญญากาศ โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการหลอมโลหะที่ทำปฏิกิริยาและโลหะทนไฟ เช่น ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม และโมลิบดีนัม รวมถึงการผลิตเหล็กทนความร้อน เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าเครื่องมือ และเหล็กแบริ่ง นับตั้งแต่การใช้งานในช่วงต้นทศวรรษ 1950 สำหรับการหลอมซ้ำซุปเปอร์อัลลอยด์ กระบวนการ VAR ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่น โดยสร้างตัวเองให้เป็นวิธีการที่สำคัญสำหรับการหลอมซ้ำโลหะผสมอุณหภูมิสูงและเหล็กชนิดพิเศษ
1. หลักการทำงานของเตา VAR
ในระหว่างการทำงาน หยดหลอมเหลวจะก่อตัวขึ้นที่ปลายล่างของขั้วไฟฟ้าแบบสิ้นเปลืองและตกลงไปในบ่อหลอมเหลว ตลอดกระบวนการก่อตัวและถ่ายโอนหยดน้ำนี้ ปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีเฉพาะเกิดขึ้น ทำให้สามารถกำจัดสิ่งเจือปนที่เป็นก๊าซได้ คุณสมบัติที่สำคัญของ VAR คือการหลอมเกิดขึ้นภายในเบ้าหลอมทองแดงระบายความร้อนด้วยน้ำ (crystallizer) การออกแบบนี้ช่วยขจัดสิ่งปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นจากการโต้ตอบระหว่างโลหะหลอมเหลวและซับในทนไฟ ในเวลาเดียวกัน โลหะหลอมเหลวจะแข็งตัวภายใต้การระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างเข้มข้น ส่งผลให้เกิดแท่งโลหะที่สม่ำเสมอและหนาแน่น ปราศจากรูพรุนจากการหดตัว
กระบวนการ VAR ดำเนินการโดยใช้อาร์คกระแสตรง (DC) ที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำและกระแสไฟฟ้าสูง อาร์คจะถูกสร้างขึ้นในตอนแรกระหว่างปลายของขั้วไฟฟ้าแบบสิ้นเปลืองและฐานของเบ้าหลอม สร้างโซนพลาสมาอาร์คอุณหภูมิสูงระหว่างขั้วไฟฟ้าและบ่อหลอมเหลว ความร้อนสูงนี้จะหลอมปลายขั้วไฟฟ้า สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะภายในขั้วไฟฟ้า เช่น ออกไซด์และไนไตรด์ จะถูกแยกสลายหรือลดลงภายใต้ผลกระทบรวมของสุญญากาศและอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม
เนื่องจากกระบวนการ VAR กำจัดก๊าซ สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ และสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายที่มีจุดหลอมเหลวต่ำบางชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุที่ได้จึงแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการทำงานทั้งร้อนและเย็น ความเป็นพลาสติก คุณสมบัติทางกล และลักษณะทางกายภาพที่ดีขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความไม่สมมาตร (ความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติตามยาวและตามขวาง) จะลดลง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันความเสถียร ความสม่ำเสมอ และความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพของวัสดุ
2. ลักษณะสำคัญของกระบวนการ VAR
โดยสรุป เตาหลอมอาร์คสูญญากาศแบบสิ้นเปลืองมีข้อดีดังต่อไปนี้:
(1) การหลอมที่มีความบริสุทธิ์สูง: กระบวนการเกิดขึ้นภายใต้สุญญากาศโดยไม่มีตะกรันหรือวัสดุแปลกปลอมระหว่างขั้วไฟฟ้าและแท่งโลหะที่แข็งตัว ป้องกันการปนเปื้อนในระหว่างการหลอมซ้ำ
(2) การกำจัดก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ: โลหะหลอมเหลวสัมผัสกับสุญญากาศโดยตรง ทำให้สามารถกำจัดก๊าซได้อย่างดีเยี่ยม เช่น ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน
(3) การควบคุมสิ่งเจือปน: สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่า จึงมีแนวโน้มที่จะลอยขึ้นไปด้านบนของบ่อหลอมเหลว ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างโครงสร้างแท่งโลหะภายในที่บริสุทธิ์มาก
(4) การแข็งตัวอย่างรวดเร็ว: การใช้เบ้าหลอมทองแดงระบายความร้อนด้วยน้ำช่วยให้มั่นใจได้ถึงอัตราการระบายความร้อนที่รวดเร็วมาก ทำให้เกิดโครงสร้างแท่งโลหะที่สม่ำเสมอโดยมีการแยกตัวน้อยที่สุด
(5) ความยืดหยุ่นในการผสม: สภาพแวดล้อมสุญญากาศช่วยให้สามารถเติมองค์ประกอบการผสมในปริมาณมากได้ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตเหล็กกล้าอัลลอยด์เกรดสูง
(6) การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต: เวลาการแตะที่สั้นลงมีส่วนช่วยให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์สูงขึ้นและลดต้นทุนการผลิต
ปัจจุบัน เตา VAR มีจำหน่ายในขนาดตั้งแต่ 15 ถึง 200 ตัน กระบวนการต่างๆ เช่น การให้ความร้อน การกำจัดก๊าซ และการปรับอัลลอยด์ ดำเนินการอย่างต่อเนื่องภายใต้สุญญากาศ การออกแบบที่ปิดสนิททั้งหมด ซึ่งมักจะควบคู่ไปกับปั๊มสุญญากาศแบบอีเจคเตอร์ไอน้ำ ทำให้เกิดการหลอมที่สะอาดโดยไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
เราเป็นผู้ผลิตเตาหลอมไฟฟ้ามืออาชีพ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม หรือหากคุณต้องการเตาหลอมอาร์คจม เตาหลอมอาร์คไฟฟ้า เตาหลอมการกลั่นแบบทัพพี หรืออุปกรณ์หลอมอื่นๆ โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเราที่ Susan@aeaxa.com
