3.21 Розрахунок товщини стінки тигля

(3.47)

де — коефіцієнт теплопровідності тигля;

Для графітового тигля [1]

— перепад температур по стінці тигля;

(3.48)

де — температура сторони тигля зі сторони води;

3.22 Розрахунок вакуумної системи

Задаємося тиском газу в камері печі:

Швидкість газовиділення при плавці складає:

(3.49)

де V - кількість газу з одиниці металу;

М_пл – швидкість плавки, кг/с.

.

Умова роботоздатністі насосів:

(3.50)

Для бустерних насосів

.

Вибираєм насос типу БН-3.

Для попереднього розрідження рекомендовано насос типу ВН-1Г з .

Ефективна швидкість дії насосу:

(3.51)

Коефіцієнт запаса насоса типа ВН-1Г відносно насосу типу

БН-3 складає:

(3.52)

де

Діаметр трубопроводу між насосами ВН-1Г и БН-3:

.

Середній тиск в трубопроводі:

, (3.53)

Довжина середнього шляху молекули при 20⁰С і тиску 133 Па буде λ=1,16м. Тоді довжина трубопроводу:

, (3.54)

де

.

Діаметр трубопроводу, між корпусом печі та насосом типу БН-3 приймаємо 0,5м.

Рисунок 3.1 - Вакуумна система для отримання низького і середнього вакууму (10^-5…10^-2 Па):

1- насос попереднього розрядження; 2, 3, 6,14, 15, 17, 18, 19 – вакуумні клапани; 4,8,12,20 – манометри; 5 – фільтр; 7 – насос для отримання середнього вакууму; 11 – вакуумна камера; 13 – газоаналізатор; 16 – гігроскопатор.

4 Теоретичні та експериментальні дослідження

В результаті проведення експериментальних плавок із застосуванням графітової насадки над кристалізатором були отримані зливки міді . Для визначення властивостей метала був проведений повний аналіз отриманого метала та його механічні випробування.

4.1 Вплив електронно-променевого переплаву відходів міді на хімічний склад металу

Результати аналізів початкової шихти, злитків і конденсату показані в табл.4.` З приведених даних видно, що всі зливки за вмістом домішок задовольняють вимогам МРТУ 14-14-42-65 (технічна умова на прутки з акуумної міді).

Аналіз отриманих даних показує , що азот при електронно-променевому переплаві міді майже повністю видаляється. Причому він достатньо ефективно видаляється навіть при відносно невеликій температурі металу . Це пояснюється як його незначною розчинністю в рідкій міді, так й малою стійкістю нітридів , які починають розлагатись вже при невеликому перегріві міді над температурою плавлення.

Для кисню в міді характерно зменшення розчинності з підвищенням температури. Під час витримки розплавленого металу при електронно-променевому нагріві має місце достатньо інтенсивне руйнування окислів . Тому при нагріві розплаву до 1400°С й витримки його при цій температурі на протязі 10 хвилин загальний вміст кисню та неметалевих включень скорочується не менш , ніж у двічі.