真空感應(yīng)爐熔煉(VIM)是在真空的條件下,利用電磁感應(yīng)在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱爐料進(jìn)行熔煉的方法。具有熔煉室體積小、抽真空時(shí)間和熔煉周期短、便于溫度壓力控制、可回收易揮發(fā)元素、準(zhǔn)確控制合金成分等特點(diǎn)。以上特點(diǎn),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為特殊鋼、精密合金、電熱合金、高溫合金及耐蝕合金等特殊合金生產(chǎn)的重要工序之一。
	
	真空感應(yīng)爐熔煉的兩個(gè)基本原理:感應(yīng)加熱與真空環(huán)境,感應(yīng)熔煉是除電弧爐以外較重要的一種電爐熔煉方法。與電弧爐相比,特點(diǎn)有:電磁感應(yīng)加熱,是加熱方式不同,感應(yīng)爐沒(méi)有電弧加熱所必須用石墨電極,杜絕了電極增碳的可能,因此熔煉電弧爐很難熔煉的含碳量極低的鋼和合金。熔池中存在一定強(qiáng)度的電磁攪拌,可促進(jìn)鋼水成分和溫度的均勻性,鋼中夾雜合并、長(zhǎng)大與上浮。熔池比表面的面積小。優(yōu)點(diǎn)是熔煉過(guò)程中容易控制氣氛,沒(méi)有電弧及電弧下的高溫區(qū),合金元素?zé)龘p少、吸氣少,從而有利于成分控制、氣體含量低與縮短熔煉的時(shí)間。缺點(diǎn)是渣鋼界面的面積小,再加上熔渣不能被感應(yīng)加熱,渣溫低,流動(dòng)性能差,反應(yīng)力低,不利于渣鋼界面冶金反應(yīng)的進(jìn)行,特別是脫硫、脫磷等工序,因此對(duì)原材料要求比較嚴(yán)格,煙塵少對(duì)環(huán)境污染小。熔煉過(guò)程中基本無(wú)火焰,也無(wú)燃燒的產(chǎn)物。
	坩鍋中的熔融金屬在感應(yīng)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中產(chǎn)生電動(dòng)力,因?yàn)榧w效應(yīng),熔融金屬產(chǎn)生的渦流和感應(yīng)圈中通過(guò)電流方向相反,產(chǎn)生相互排斥的作用,熔融金屬受到的排斥力始終指向坩鍋的軸線方向,熔融金屬也被推向坩鍋的中心,又因?yàn)楦袘?yīng)圈是短線圈,兩頭有短部的效應(yīng),所以在感應(yīng)圈兩頭相應(yīng)電動(dòng)力變小,電動(dòng)力分布為上下兩頭小,中間大。在這種力作用下,金屬液首先從中部向坩鍋軸線運(yùn)動(dòng),到中心后分別向上和向下流去,此種現(xiàn)象不斷的循環(huán)下去,便形成金屬液體激烈運(yùn)動(dòng)。真空感應(yīng)爐實(shí)際冶煉時(shí)可以清楚看到金屬液在坩鍋中心部分向上的隆起,上下翻騰的現(xiàn)象,這就是電磁攪拌。