November 13, 2025
진공 전기 아크로는 진공 조건에서 금속을 제련하도록 설계된 특수 유형의 산업용 용광로입니다. 진공 아크 제련 원리에 따라 작동하며, 짧은 아크 작동을 달성하기 위해 고전류 및 저전압을 사용하며, 이는 고유한 제련 공정에 필수적입니다.
진공 아크로의 핵심은 가스 아크 방전 현상에 있습니다. 이 과정은 전극 간의 극도로 낮은 전압으로 특징지어지지만, 비교적 큰 전류가 가스를 통과하도록 합니다. 결과적으로 아크 영역 내의 온도는 약 5000K까지 상승합니다. 이 설정에서 관찰되는 큰 전류 밀도는 열전자 방출과 자체 전자 방출의 두 가지 주요 원인에서 비롯됩니다.
음극 주위에는 양이온 층이 형성되어 강한 전기장을 생성합니다. 이 전기장은 음극이 자동으로 전자를 방출하도록 유도하며, 이 전자는 두 전극 사이의 가스 분자와 충돌하여 이온화합니다. 이 이온화 과정은 추가적인 양이온과 2차 전자를 생성합니다. 전기장의 영향으로 이러한 하전 입자는 각각 음극과 양극과 충돌하여 강렬한 열을 발생시킵니다. 특히, 음극의 온도는 에너지의 일부가 전자 방출에 소모되기 때문에 양극의 온도보다 낮게 유지됩니다. 또한, 일부 양이온과 전자의 재결합은 관찰된 높은 온도에 기여합니다.
진공 아크 제련은 일반적으로 22~65볼트의 아크 전압과 20~50밀리미터의 해당 아크 길이(후자는 더 큰 잉곳에 적용 가능)를 포함하는 짧은 아크 작동입니다. 이 설정은 진공 환경 내에서 효율적이고 제어된 제련을 보장합니다.
진공 아크로의 여정은 1839년 백금 와이어 제련 실험의 성공으로 시작되었습니다. 그러나 연구자들이 내화 금속 제련을 연구하는 데는 100년 이상이 걸렸습니다. 1953년까지 진공 전기 아크로는 산업 생산에 도입되었습니다. 1956년까지 미국과 여러 유럽 국가들은 비소모성 용광로에서 티타늄을 계속 제련했으며, 1955년은 소모성 용광로를 사용한 강철 생산의 시작을 알렸습니다. 1960년경, 소모성 용광로에서 생산된 강철 잉곳의 무게는 30톤을 초과하여 상당한 발전을 나타냈습니다. 오늘날, Kangsai와 같은 회사에서 제조한 진공 소모성 용광로는 이러한 개발 추세를 보여주며, 생산 효율성과 장비 활용도를 높이기 위해 두 개의 용광로 간에 공유된 주 전원 공급 장치, 진공 시스템 및 자동 제어 시스템을 갖추고 있습니다.
진공 환경에서 공작물 또는 재료를 열처리하면 수많은 이점이 있습니다. 산화 및 탈탄을 방지하여 공구 및 금형의 수명을 연장하고, 밝은 표면 마감, 최소한의 변형, 에너지 절약 및 무공해 작업을 가능하게 합니다. 또한, 진공 열처리는 재료의 기계적 및 야금학적 특성을 변경하여 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
진공 용해로는 주로 반응성 및 불용성 금속, 경합금, 자성 재료 및 스테인리스강을 제련하는 데 사용됩니다. 저압(감압) 조건에서 작동하는 이 용광로는 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.
요약하면, 진공 전기 아크로는 진공 아크 방전의 원리를 활용하여 재료 품질, 생산 효율성 및 환경 영향 측면에서 수많은 이점을 제공하는 정교하고 효율적인 금속 제련 수단을 제공합니다.
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