Prinsip Kerja Degassing Vakum dalam Tungku Busur Listrik Vakum

A tungku busur listrik vakum adalah tungku industri yang memanfaatkan prinsip peleburan busur vakum untuk memurnikan logam. Beroperasi dalam lingkungan vakum, tungku ini menggunakan busur pendek berarus tinggi, tegangan rendah untuk proses peleburannya.

Dasar-Dasar Pelepasan Busur Vakum

Tungku busur vakum beroperasi berdasarkan prinsip pelepasan busur gas. Dalam pengaturan ini, tegangan antara elektroda sangat rendah, namun arus yang melewati gas cukup besar, menghasilkan suhu yang sangat tinggi di dalam zona busur, sekitar 5000K. Kepadatan arus yang besar ini berasal dari emisi termionik dan emisi diri elektron. Secara khusus, lapisan ion positif terbentuk di sekitar elektroda negatif, menciptakan medan listrik yang kuat yang mendorong katoda untuk secara otomatis memancarkan elektron. Elektron-elektron ini bertumbukan dengan molekul gas di antara elektroda, mengionisasinya dan menghasilkan ion positif tambahan dan elektron sekunder. Di bawah pengaruh medan listrik, partikel-partikel bermuatan ini bertumbukan dengan katoda dan anoda, masing-masing, menghasilkan panas yang hebat. Suhu katoda tetap lebih rendah daripada anoda karena sebagian energi dikeluarkan dalam emisi elektron. Selain itu, rekombinasi beberapa ion positif dan elektron berkontribusi pada suhu tinggi yang diamati.

Parameter Operasional Peleburan Busur Vakum

Peleburan busur vakum biasanya menggunakan tegangan busur mulai dari 22 hingga 65 volt, dengan panjang busur yang sesuai dari 20 hingga 50 milimeter (yang terakhir berlaku untuk ingot yang lebih besar). Operasi busur pendek ini merupakan ciri khas tungku busur listrik vakum, memastikan proses peleburan yang efisien dan terkontrol.

Perkembangan Sejarah dan Aplikasi Industri

Sejak keberhasilan percobaan peleburan kawat platinum pada tahun 1839, dibutuhkan lebih dari satu abad bagi para peneliti untuk mulai mengeksplorasi peleburan logam refraktori. Pada tahun 1953, tungku busur listrik vakum diperkenalkan ke dalam produksi industri. Pada tahun 1956, Amerika Serikat dan beberapa negara Eropa masih menggunakan tungku yang tidak dapat dikonsumsi untuk peleburan titanium, sementara tahun 1955 menandai munculnya tungku yang dapat dikonsumsi untuk produksi baja. Sekitar tahun 1960, berat ingot baja yang diproduksi oleh tungku yang dapat dikonsumsi melebihi 30 ton, menandakan kemajuan yang signifikan di bidang ini. Saat ini, tungku yang dapat dikonsumsi vakum yang diproduksi oleh Perusahaan Kangsai mencontohkan lintasan perkembangan ini, menampilkan pasokan daya utama bersama, sistem vakum, dan sistem kontrol otomatis antara dua tungku untuk meningkatkan efisiensi produksi dan pemanfaatan peralatan.

Manfaat Perlakuan Panas Vakum

Memperlakukan panas benda kerja atau bahan dalam lingkungan vakum menawarkan banyak keuntungan. Ini memperpanjang umur pakai alat dan cetakan dengan mencegah oksidasi dan dekarburisasi, menghasilkan hasil akhir permukaan yang cerah, deformasi minimal, penghematan energi, dan operasi bebas polusi. Selain itu, perlakuan panas vakum dapat mengubah sifat mekanik dan metalurgi bahan, meningkatkan kinerja keseluruhan mereka.

Keuntungan Tungku Peleburan Vakum

Tungku peleburan vakum terutama digunakan untuk melebur logam reaktif dan tidak larut, paduan keras, bahan magnetik, dan baja tahan karat. Beroperasi di bawah kondisi tekanan rendah (dekompresi), tungku ini menawarkan beberapa manfaat:

1. Penghilangan Gas: Lingkungan vakum memfasilitasi penghilangan gas yang teradsorpsi dan mendorong penyusutan yang signifikan selama tahap peleburan selanjutnya.
2. Pemurnian Impuritas: Vakum membantu menghilangkan impuritas seperti silikon, aluminium, magnesium, kalsium, dan oksida mereka, memurnikan bahan.
3. Peningkatan Keterbasahan: Vakum meningkatkan keterbasahan peleburan fase cair, membantu penyusutan selama proses peleburan dan memurnikan struktur paduan.
4. Lingkungan Inert: Ketika gas primer atau inert lainnya tidak sesuai, atau ketika bahan rentan terhadap dekarburisasi dan karburisasi, tungku peleburan vakum memberikan solusi yang ideal.
5. Pengurangan Polusi: Peleburan vakum meminimalkan kontaminasi produk oleh komponen atmosfer berbahaya seperti air, oksigen, dan nitrogen. Misalnya, mencapai titik embun -40°C dalam hidrogen elektrolitik adalah tantangan, sedangkan peleburan vakum pada beberapa ratus Pa secara setara mencapai tingkat kemurnian ini.

Singkatnya, tungku busur listrik vakum menawarkan cara yang canggih dan efisien untuk melebur logam, memanfaatkan prinsip pelepasan busur vakum untuk mencapai sifat material dan hasil produksi yang unggul.

 Kami adalah produsen tungku listrik profesional. Untuk pertanyaan lebih lanjut, atau jika Anda memerlukan tungku busur terendam, tungku busur listrik, tungku pemurnian wadah, atau peralatan peleburan lainnya, jangan ragu untuk menghubungi kami di  susan@aeaxa.com