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Centrifugal casting
Sight glass viewing port(s)
High vacuum pumping system
Optical pyrometer
Bridge breaker
Figure 27: Typical Component and Layout of a Vacuum
Induction Melting and Casting Furnace
圖 27: 典 型 的 真 空 感 應 熔 爐 及 鑄 造 爐 的 組 件 及 設 計
Large VIM Furnaces
Large VIM furnaces are primarily used for producing large
ingots (electrodes) for re-melting and small round bars
(master alloy barstock) for precision casting. These
systems are usually designed and built to meet unique
alloy types, specifications, and the annual tonnage desire.
Typical design involves a multi-chamber, semi continuous
furnace for large operations.
Vertical type or horizontal type
Horizontal furnaces with front opening access door or
vertical chamber configurations with a top opening lid can
be designed depending on the application and available
floor space.
Batch or Semi-continuous
Using a modular design concept enables this range of
batch VIM furnaces to be upgraded to a semi-continuous
VIM or vacuum precision casting furnace with the addition
of a mould chamber.
Hardware Design Considerations of VIM Furnaces
Induction Power Equipment
Melting power is usually supplied from a solid state
induction power supply. It is taken through the vacuum
chamber by means of a vacuum sealed power
feed-through or power port assembly to the melting coil.
A quick change power port will allow the melting furnace
coil assemblies to be rapidly exchanged in the hot
condition thereby saving production time and increasing
productivity.
Vacuum System
Vacuum pumping systems should be designed to provide
consistent vacuum performance to suit the individual
process requirements. The pumping systems should be
designed with oil sealed rotary pumps, dry pumps, roots
blowers, oil boosters or oil diffusion pumps as required.
Steam ejector systems can also be employed on
the largest systems.
Vacuum Isolation Valves
Custom built water-cooled isolation valves are usually
required to accommodate the chamber shape and size for
larger units.
Material handling and charging systems
There are a variety of materials handling systems for
charging (vertical bucket type chargers and horizontal
vibratory side feeders), sampling, tilting, mould movement,
tundish handling and fast removal and replacement of
induction melting units with their refractories.
A. Immersion Thermal Couple 浸 入 式 熱 電 偶
B. Optical Pyrometer 光 學 高 溫 計
C. Melt Coil 熔 融 線 圈
D. Charger 充 電 器
E. Melt Chamber 熔 體 室
F. Vacuum system 真 空 系 統
G. Isolation Valve 隔 離 閥
H. Mould Chamber 模 具 室
I. Mould Raise/Lower Device 模 具 提 高 / 降 低 設 備
(Source 資 料 來 源 : www.consarc.com, 30 Jan, 2012)
真 空 感 應 爐 的 硬 體 設 計 注 意 事 項
感 應 發 電 設 備
熔 煉 能 量 通 常 是 從 一 個 固 態 感 應 電 源 供 應 , 它 是 通 過 真 空
密 封 饋 電 或 電 源 埠 組 裝 的 方 式 , 在 真 空 室 內 把 電 源 送 到 熔
化 線 圈 , 快 速 變 化 的 電 源 埠 容 許 熔 煉 爐 線 圈 元 件 在 高 溫 的
條 件 下 令 能 量 迅 速 交 換 , 從 而 節 省 了 生 產 時 間 和 提 高 生 產
效 率 。
真 空 系 統
抽 真 空 系 統 的 設 計 應 提 供 一 致 的 真 空 性 能 , 以 適 應 個 別 工
藝 要 求 , 所 需 的 油 密 封 旋 轉 泵 、 乾 燥 泵 、 羅 茨 鼓 風 機 、 油
助 推 器 或 油 擴 散 泵 應 包 括 在 抽 氣 系 統 的 設 計 。 蒸 汽 噴 射 系
統 也 可 以 被 用 於 最 大 的 系 統 。
真 空 隔 離 閥
定 制 水 冷 式 隔 離 閥 通 常 需 要 較 大 的 系 統 , 以 滿 足 爐 腔 的 形
狀 和 尺 寸 。
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