ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Установки электроннолучевой плавки из "Механическое и подъемно-транспортное оборудование электрометаллургических цехов " Как показали опыты, применение нового метода плавки, основанного на электронной бомбардировке переплавляемого металла (электронная плавка), позволяет в значительной мере устранить недостатки, свойственные вакуумной электродуговой плавке с расходуемым электродом. [c.270] В электроннолучевой установке для нагрева и плавки металлов используют энергию, выделяющуюся при резком торможении (ударе) разогнанных до большой скорости свободных электронов, направленных на металл. Источником свободных электронов обычно служит нагретая в глубоком вакууме до высокой температуры металлическая проволока или пластинка, которая испускает поток электронов, распространяющихся во все стороны с некоторой относительно небольшой скоростью, зависящей от температуры и природы материала проволоки. Явления испускания электронов с нагретой поверхности металла называются термоэлектронной эмиссией, а нагретая мателлическая проволока — термокатодом. [c.270] Если против накаленного термокатода поместить еще один металлический электрод—анод и подвести к нему высокое напряжение постоянного тока, то под влиянием возникшего в пространстве между электродами ускоряющего электрического поля устанавливается поток электронов от катода к аноду, определяющий собой величину так называемого анодного тока. [c.270] На рис. 130 показана принципиальная схема устройства электронной плавильной печи, которая представляет собой вакуумный прибор, состоящий из камеры, в которой заключены два основных электрода — катод К и анод А. [c.271] В зависимости от способа нагрева различают катоды прямого и косвенного нагрева. Прямой нагрев проволочного катода осуществляется путем прохождения через него тока от специального накального трансформатора. Нагревание катодов косвенного нагрева осуществляется нагревателем, питающимся от накального трансформатора. В более сложных схемах косвенного нагрева катода используют электронную бомбардировку. [c.271] Преимущество катодов косвенного нагрева по сравнению с катодами прямого нагрева заключается в возможности изготовления катодов со сферической или эллипсоидальной поверхностью, обеспечивающих наиболее эффективную фокусировку и формирование электронного пучка. [c.271] Анод А обычно выполняют в виде диафрагмы с отверстием. Анод электрически связан с заземленным корпусом печи, а катод изолирован от земли. [c.271] Управляющий электрод Эу служит для собирания электронов, вылетающих с поверхности катода, в узкий пучок, который должен пройти через отверстие небольшого диаметра в диафрагме — аноде. Взаимодействие вылетающих с поверхности катода электронов с электрическим полем этого электрода и создает силу, направляющую электроны к центральной оси печи. [c.271] Ниже анода в вакуумной камере или за ее пределами располагаются фокусирующая ф и отклоняющая системы. Первая служит для собирания электронов, прошедших через анод в узкий пучок, а вторая — для распределения пучка по поверхности нагреваемого металла, который помещается в кристаллизаторе М. [c.271] Такое устройство для получения свободных электронов, сообщения им больших скоростей и собирания потока электронов в пучок с выведением его в плавильное пространство, где отсутствует электрическое поле, называют электронной пушкой. [c.271] В настоящее время имееется большое число различных конструктивных схем электронных плавильных установок. В основу их классификации положено местонахождение разгоняющего электрического поля. По этому признаку все известное конструкции разделяют на две группы. [c.271] Ко второй группе относятся установки с нерасплавляемым анодом, в которых разгоняющее напряжение приложено между катодом и анодом, имеющим отверстие для прохождения электронов, как это было описано выше (см рис. 130). [c.272] Для ознакомления с принципиальным конструктивным устройством установок второй группы рассмотрим схему установки (рис. 131), созданную в Институте электросварки им. Е. О. Патона [22]. [c.272] Электронная пушка 1 смонтирована на некотором расстоянии над кристаллизатором 8. Круглая шихтовая заготовка при помощи механизма 2 подается под электронный луч. Вакуум в плавильной камере 3 поддерживается вакуумной системой, состоящей из вакуумного агрегата 4, вентиля 5 и бустерного насоса 6. Направляемый в медном кристаллизаторе 8 металл при помощи затравки вытягивается в слиток механизмом вытягивания 7. [c.272] Вернуться к основной статье