[科普中国]-电子轰击熔炼

电子轰击熔炼是指在高真空室内，利用电子枪发射出的电子束，对待熔炉料(自耗电极或散料)进行轰击，使电子动能转化为热能而把炉料熔化，又称电子束熔炼。

简介电子轰击熔炼是指在高真空室内，利用电子枪发射出的电子束，对待熔炉料(自耗电极或散料)进行轰击，使电子动能转化为热能而把炉料熔化，又称电子束熔炼。

特点电子轰击熔炼方法具有熔炼温度高、炉子功率和加热速度可调、产品质量好的特点，但也存在金属收得率较低、比电耗较大、须在高真空状态下进行熔炼等问题1。

应用通常真空度可高达1. 33×10-2~1.33×10-4Pa，适合生产活性和难熔纯金属，如W,Mo,Nb,Ti,Zr等，也可用来生产高质量轴承钢和超低碳不锈钢。

发展历史1905年德国的西门子(Siemens)公司和Haisko用电子束熔炼钽首次获得成功，重熔锭的纯度和加工性能都优于真空电弧炉重熔的锭子。但当时世界上的真空技术发展水平还很低，从而影响了电子束熔炼技术的发展。直到20世纪50年代，美国的To-moscai公司才将电子束熔炼发展到工业化生产规模，引起了世界各国的关注。几个工业发达国家相继开展了电子束炉的研制工作，其中美国和德国发展最快。这样，电子束熔炼也就发展成为一种新的特种冶金技术。中国是1958年开始电子束熔炼炉的研究和试制工作的。到了60年代已经具备了工业化生产的规模1。

组成典型的电子轰击熔炼炉一般由6部分组成：

(1)电子枪。电子枪是电子束熔炼炉的心脏。它包括枪头(一般由灯丝、阴极、阳极等组成)、聚焦线圈和偏转线圈等。电子枪按其结构形式可分为轴向枪(或称皮尔斯枪)、非自加速环形枪、自加速环形枪及横向枪。电子枪的数量有单枪、双枪和多枪等。

(2)进料系统。如果原料为预制好的自耗电极时，一般采用纵向或横向机械进料方式：如果原料为屑、块或颗粒状时，则采用给料仓的方式。

(3)铸锭系统。包括结晶器、拉锭机构和出锭机构等。

(4)真空系统。包括真空机组、真空室、真空管道及阀门和真空测量系统等。

(5)电源系统。包括主电源(电子枪电源)及控制电源和操作电源等。

(6)冷却系统。包括全部冷却用水及管道阀门等1。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学