Электронно-лучевые печи

ЭЛП являются агрегатами электронно-лучевого рафинирующего переплава, предназначенного для получения тугоплавких металлов и их сплавов (W, Ta, Nb, Mo) высокого качества, изделия из которых могут работать при сверхвысоких температурах, давлениях, агрессивных средах и нагрузках.

Принцип превращения электрической энергии в тепловую заключается в следующем. Пучок электронов, движущийся с огромной скоростью (до 150000 км/с), останавливается расходуемым электродом, и Е_кин = mV² / 2 превращается в тепло, которое образует пленку, а затем каплю жидкого металла, движущуюся в глубоком вакууме. Глубина проникновения пучка электронов определяется формулой Шонланда, м:

(2.1‑11)

где U_р – разгоняющее напряжение, равное 4-45 кВ;

r – плотность переплавляемого металла электрода, кг/м³.

При большем напряжении возникает опасное рентгеновское излучение.

Глубина проникновения “D” = 0,005 мм, т.е. образуется очень большая реакционная поверхность, способствующая рафинированию металла от газов [H], [N], [О], [HB]; цветных примесей, больше на порядок против ВДП, что компенсирует низкие технико-экономические показатели.

G _{плавления} = 0,05 – 0,1 – 1,0 кг/мин;

Вольфрам Берилий сталь

W_уд = 1000 – 2000 кВт×ч ¤т ; h _эл @ 0,5 – 0,6; h _т = 0,1 – 0,15.

Главной частью ЭЛП являются электронные пушки: кольцевые, радиальные, аксиальные, в которых создается электронный пучок указанных выше параметров, фокусируется электромагнитным устройством и направляется на переплавляемый материал (электрод). Средства рафиниро-вания: глубокий вакуум r » (1×10^-5–10^-8) мм рт.ст., высокая температура, направленная кристаллизация.