November 13, 2025
Piec próżniowy piec łukowy stanowi wyspecjalizowany typ pieca przemysłowego przeznaczonego do topienia metali w warunkach próżniowych. Działając na zasadzie topienia łukowego w próżni, wykorzystuje wysoki prąd i niskie napięcie do uzyskania krótkiego działania łuku, co jest niezbędne dla jego unikalnego procesu topienia.
W sercu próżniowego pieca łukowego leży zjawisko wyładowania łukowego w gazie. Proces ten charakteryzuje się ekstremalnie niskim napięciem między elektrodami, a mimo to pozwala na przepływ stosunkowo dużego prądu przez gaz. W konsekwencji temperatura w strefie łuku wzrasta do około 5000K. Duża gęstość prądu obserwowana w tym układzie wynika z dwóch głównych źródeł: emisji termoelektronowej i samoemisji elektronów.
Wokół elektrody ujemnej tworzy się warstwa jonów dodatnich, tworząc silne pole elektryczne. Pole to skłania katodę do automatycznego emitowania elektronów, które następnie zderzają się z cząsteczkami gazu między dwiema elektrodami, jonizując je. Proces jonizacji generuje dodatkowe jony dodatnie i elektrony wtórne. Pod wpływem pola elektrycznego te naładowane cząstki zderzają się odpowiednio z katodą i anodą, wytwarzając intensywne ciepło. Warto zauważyć, że temperatura katody pozostaje niższa niż temperatura anody, ponieważ część energii jest zużywana na emisję elektronów. Dodatkowo rekombinacja niektórych jonów dodatnich i elektronów przyczynia się do wysokich temperatur.
Topienie łukowe w próżni to krótka operacja łukowa, która zazwyczaj obejmuje napięcie łuku w zakresie od 22 do 65 woltów, z odpowiadającą długością łuku od 20 do 50 milimetrów (ta ostatnia dotyczy większych wlewków). Ustawienie to zapewnia wydajne i kontrolowane topienie w środowisku próżniowym.
Historia pieców łukowych w próżni rozpoczęła się od udanego eksperymentu topienia drutu platynowego w 1839 roku. Jednak naukowcom zajęło ponad sto lat, aby zagłębić się w topienie metali trudno topliwych. Do 1953 roku próżniowe piece łukowe trafiły do produkcji przemysłowej. Do 1956 roku Stany Zjednoczone i kilka krajów europejskich kontynuowały topienie tytanu w piecach niezużywających się, podczas gdy rok 1955 zapoczątkował produkcję stali przy użyciu pieców zużywających się. Około 1960 roku waga wlewków stalowych produkowanych przez piece zużywające się przekroczyła 30 ton, co sygnalizowało znaczny postęp. Obecnie próżniowe piece zużywające się produkowane przez firmy takie jak Kangsai stanowią przykład tego trendu rozwojowego, charakteryzując się wspólnymi głównymi zasilaczami, systemami próżniowymi i automatycznymi systemami sterowania między dwoma piecami w celu zwiększenia wydajności produkcji i wykorzystania sprzętu.
Obróbka cieplna przedmiotów obrabianych lub materiałów w środowisku próżniowym oferuje liczne zalety. Wydłuża żywotność narzędzi i form, zapobiegając utlenianiu i odwęgleniu, co skutkuje jasnym wykończeniem powierzchni, minimalną deformacją, oszczędnością energii i bezemisyjną eksploatacją. Ponadto obróbka cieplna w próżni może zmienić właściwości mechaniczne i metalurgiczne materiałów, poprawiając ich ogólną wydajność.
Próżniowe piece topielnicze są przede wszystkim wykorzystywane do topienia metali reaktywnych i nierozpuszczalnych, twardych stopów, materiałów magnetycznych i stali nierdzewnej. Działając w warunkach niskiego ciśnienia (dekompresji), piece te oferują kilka kluczowych korzyści:
Podsumowując, próżniowe piece łukowe wykorzystują zasady wyładowania łukowego w próżni, aby zaoferować wyrafinowany i wydajny sposób topienia metali, z licznymi zaletami w zakresie jakości materiału, wydajności produkcji i wpływu na środowisko.
Jesteśmy profesjonalnym producentem pieców elektrycznych. W przypadku dalszych pytań lub jeśli potrzebujesz pieców łukowych zanurzeniowych, pieców łukowych elektrycznych, pieców do rafinacji kadziowej lub innego sprzętu do topienia, nie wahaj się skontaktować z nami pod adresem susan@aeaxa.com
