赵大伟
（黑龙江省冶金研究所，
黑龙江哈尔滨150040）
摘
要：通过25公斤真空感应炉设备，简单地介绍真空感应炉的发展过程以及目前市场上的需求。浅谈真空感
应炉的发展方向，设备整体结构以及控制系统。关键词：真空感应炉；加热方式；
加热技术作者简介：赵大伟（1982-），男，黑龙江哈尔滨人，主要研究方向：
机械自动化。Metallurgy and materials
随着工业化技术的不断发展，
同时也应对市场的需求，对机械装备零部件的性能、材质和使用环境要求越来越苛刻，尤其是对金属材料中特种微量元素的含量要求更为严格，无论是在耐磨性、耐高温性，还是在耐腐蚀和抗疲劳等方面都提出了更高的要求。 1工作原理
无谓空间
真空感应炉熔炼的工作原理是在感应线圈中由电磁感应而产生感应电流，使放置在铜线圈中的物料因感应电流产生电磁涡流，从而受热并熔化。熔化过程是将物料放置在石英坩埚中，
石英坩埚放置在铜线圈中，中间缝隙用镁砂或隔热棉填充，防止坩埚过热将铜线圈熔化。
2优势
真空感应炉主要用于冶炼对化学成分要求严格及杂质要求特别纯净的钢种。真空感应炉具有升温快、熔炼效率高的特点，在真空条件下冶炼也满足环保要求。
将金属原材料放入铜线圈围绕的石英坩埚中，通过电流感应线圈，产生感应电动势使坩埚中的金属熔化，电流越大产生的热量越大，溶化金属效率越高。与此同时，由于是在真空条件下发生的化学反应，
对于去除金属原材料自身的杂质及有害气体大大提高。使钢液更为纯净，钢中有害夹杂物更少。当熔化成钢液后，通过调节电流功率，从而升高钢液温度，将二次加料仓中的金属进行进一步的熔炼，
艾琳娜进入精炼期。在铜感应线圈的作用下，使钢液在坩埚内部产生电磁搅拌，从而实现了钢液的均匀性，避免了钢液产生偏析。
25公斤真空感应炉与传统的冶炼感应炉相比可降低生产实验成本，更加节能环保。对化学成分要求严格的钢种可达到合理范围。降低杂质和有害气体。
3设备
真空感应炉主要包括两大部分
（图1所示）。分别
为炉体部分和控制柜部分。通过电磁感应原理和机械
结构构造，使铜感应线圈通过升温将坩埚中金属原材料熔
化，通过对控制柜上配套组件控制，完成对电流功率控制，测温控制、抽真空控制以及炉盖控制。完成对坩埚中金属原材料的冶炼，使其熔炼成合格的钢液，完成冶炼目的要求。
图1
真空感应炉还包括冷却系统以及抽真空系统
（图2）。首先通过开粗抽阀和机械泵，对感应炉进行粗抽，当真空度降低至满足要求后，
打开罗茨泵，对炉体进一步抽真空。如果需要开启扩散泵降来低真空度时，需将扩散泵内真空油预热30min 后方可打开扩散泵。
将真空图2
1.炉体
2.炉门
3.炉盖
4.观察孔
5.粗抽阀
6.主阀
7.前置阀
8.罗茨泵
9.机械泵10扩散泵（下转第53页）
第3期
（上接第51页）
感应炉体内部多余空气抽掉后，从而形成炉内真空状态。电磁线圈通过电流升温，从而产生热量，通
过水冷系统循环，可以使坩埚内金属熔炼产生的热量通过水冷系统循环出炉外，防止由于温度过高导致电磁线圈熔化，提高机械零部件的使用寿命，同时降低损坏率。
真空感应炉直到第二次世界大战才促进了真空技术的进步，由于合金材料的需求，真空感应熔炼炉不断向大型化发展，从最初的几吨发展到几十吨的超大型感应炉。现在随着节能减排的要求，小型实验室真空感应炉越来越多。熔炼出的合金钢与大型熔炼炉熔炼出的钢液无论是化学性能和机械性能上的要求几乎相同。既可以降低对合金原料的损耗，又能达到了节能减排的作用，也满足相应的实验数据和各种性能参数的要求。在满足各个性能指标后，就能进行推广生产。4未来趋势
随着真空感应加热技术的发展，具有不同功能的真空感应炉，也在不断变化，从简单熔炼的加热结构逐
渐发展为现在可实现不同功能的更加利于生产的复杂结构，而对于未来更加复杂的工艺过程，如何实现精确的过程控制，测量和提取相关数据，并尽可能的降低人工成本是感应熔炼设备的发展方向。
波特五力分析
5结语
伴随着我国提出从中国制造逐渐向中国创造方向的转变，对金属原材料的性能将提出更高的要求，因而真空感应炉越来越被钢铁企业以及科研单位所重视。通过对特殊钢性能的提升从而使中国的机械制造业及冶金工业起到推波助澜的作用。
参考文献
［1］彭杰楼.真空感应炉的进步与发展［J］.上海金属，2000，（3）：13-18.
［2］彭杰楼.国内外真空感应炉发展概况［J］.工业加热，1998，（4）：12-14.
［3］邓长辉.真空感应炉先进控制技术研究与应用［D］.哈尔滨：东北大学，2005.
3100mm。本工程回顶架体采用碗扣架，地下两层均进行回顶。根据结构设计图纸总说明，车库地下一层顶板的承载力设计值为56kN/m2（此荷载仅为覆土重量），活荷载设计值为6kN/m2，地下二层顶板活荷载设计值4 kN/m2。 （1）回顶架体选型。车库顶板覆土后，运输构件车辆在其上行驶根据构件厂提供信息：构件运输车重约17t，可运输最大构件重量28t，总重45t。运输车轮距2.5m，纵距9m，与覆土顶板接触面积为S=22.5m2，故覆土顶板承受的构件运输车及构件的总荷载为45000 kg×9.8/（2.5×9）=20kN/m2＞6kN/m2。所以车库顶板如覆土后存放构件则需进行回顶。地下一层覆土顶板下的架体需承受荷载为20-6=14kN/m2，地下二层顶板需承受的荷载为14+0.43（架体荷载）-4=10.43kN/m2。故所设计的回顶架体需保证能够承受14kN/m2活荷载。
回顶架体立杆间距拟定900mm×900mm，步距1200mm，保证三道横杆拉结。扫地杆距地面不大于35
0mm，架体自由端长度不大于650mm，立杆底端垫100mm×50mm方木，顶端垫100mm×100mm方木。
碗扣架钢管采用φ48.0×3.0规格，材质为Q235钢。抗压强度设计值f=205，弹性模量。钢管强度折减系数0.9。架体结构重要性系数γ0=1.0。碗扣架搭设高度为3.85m。因车库顶板可承受自身的重量，故钢筋混凝土车库顶板自重标准值取0。居敬小学
（2）碗扣式模板支架整体稳定性计算
依据规范，碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。
支架的抗倾覆验算应满足下式要求：MT<MR
式中：MT为架的倾覆力矩设计值；MR为架的抗倾覆力矩设计值。
B2l a（g1k+g2k）+2
n吴英案始末
j=1
移G jk b j≥3γ0M TK
机组乘务员MR=46.0002×0.900×（0.521+0.000）+2×（14.000×46.000×0.900）×46.000/2=27654.140kN·m
MT=3×1.000×0.622=1.866kN·m
碗扣支架整体抗倾覆验算MT<MR，满足整体稳定性要求，扣式模板支撑架计算满足要求
3.2车库顶板不覆土
车库顶板不覆土的承载力设计值为56+6=62kN/ m2，以各类构件中较重的预制墙板为例计算，每个插放架最多插放23块墙体，占地面积7.5×7.8=58.5m2，按平均每块墙4t计算，插放架15t，总重107t。则顶板所受到的承载力为107000×10/58.5=18.29kN/m2＜62kN/m2。故车库顶板不覆土不进行回顶直接存放预制构架满足顶板承载力要求。
4结语
经过计算，两种方式均满足顶板承载力和稳定性要求。本工程最终采用车库顶板不覆土，直接存放构件的方式。在装配式结构施工中，需要施工单位加强预制构件存放管理，合理设置构件存放位置及顺序，这样有利于吊装的顺利进行，提高工作效率；同时还要提前进行必要的验算来保证构件存放区域的安全性，保证工程的顺利进行。
范亚彤：浅谈装配式预制构件存放及车库顶板承载力验算
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