電子束熔煉以其杰出的精煉能力而著稱，是難容金屬（鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、鉻、釩、鋯和鈦）熔煉和提純的新型專用設備。由于在高真空下進行熔煉，過程中過熱溫度高，維持液態的時間長，能夠充分有效地發揮對材料的精煉提純作用。

    1、電子束熔煉EB爐技術參數：

 2、 電子束冷床熔煉EB爐(主要結構)設備組成與功能

整個電子束冷床熔煉EB爐由爐體部分、進料系統、連續拉錠系統、電子束加熱裝置、坩堝結晶器和冷床、真空系統部分、電子槍部分、高壓電源部分、自動控制系統、水冷系統等部分組成。

2.1熔煉室爐體部分

爐體為臥式圓柱形或方形結構，包括固定爐體、電子槍，以及偏轉系統，檢查門、碳鋼架體等。爐殼均為雙層水冷結構。觀察窗裝有閃屏、充氣、鉛玻璃防護屏。

熔煉在熔煉室內的冷床上進行。在熔煉室熔煉區和增壓泵之間距離很短，抽氣面積大，抽氣效率高。配置了電機內置的頻閃觀察孔。用于引束和熔煉過程的觀察。

爐室上部安裝有高壓開關安全聯鎖接地裝置，采用氣動電氣程序聯鎖，操作簡便安全可高。能避免人工誤操作。

2.2進料系統

采用水平進料方式，在爐室的一側設計有水平進料室，進料室由低碳鋼卷制成局部水冷結構，與爐室相連的法蘭和接口均有水冷。

水平進料室設置有電機和減速機、絲杠驅動的送料機構，在爐子熔煉過程中，可將不同型狀的殘料直接裝入料槽，這樣的設計對廢料的選擇性大大降低。

關閉水平進料室門后，進料室電機帶動推塊將料推向熔煉區。可在電腦上顯示推料的行程和速度。并配置觀察窗。

2.3拉錠系統

拉錠系統為圓筒式結構，內置2根絲杠拉錠機構，傳動采用伺服電機和減速機、絲杠驅動的拉錠機構，拉錠采用垂直拉錠（皮爾格式），可實現操作桿手動干預，拉錠桿升降速度可調。拉錠圓筒安裝在移動小車上可以水平移出，以便于從熔化工位移動到卸料工位。

熔煉時，通過拉錠系統得到鑄錠。鑄錠室用低碳鋼材質制成，采用水冷卻防止熱輻射。

拉錠系統安裝在一個小車上，可以在熔煉位置和出錠位置之間來回移動。小車上安裝有必要的設備、儀表、冷卻水分水排、惰性氣體、壓縮空氣管線及其控制裝置。為維護方便，提供了維修平臺。

拉錠頭為水冷燕尾槽機構，能保證板坯不會變形。

電機驅動的鑄錠小車將拉錠室移至出料位置出料。出錠是通過天車和專用的鑄錠夾具來完成。

2.4電子束加熱裝置：

爐體頂部是水冷夾套，爐頂上設置安放電子槍的水冷安裝座，設置冷卻水進出口。設置密封槽螺栓固定于熔煉室頂部密封。為了減少煙氣、揮發物對電子槍影響，設置可拆卸式防護隔板冷凝罩結構，能更換、清理方便。

2.5坩堝結晶器和冷床

（1）冷床能存儲熔化金屬、使化學成分均勻，熔液精煉，完全可以避免高密度未熔化的塊原料落入結晶器。澆鑄前端是將熔化金屬從冷床流向結晶器中。

（2）結晶器是形成鑄錠和使化學成分更加均勻的地方。結晶器是銅制水冷空心結構。在熔煉時隨熔煉進度將鑄錠從底部拉出。

（3）包括水冷紫銅鑄錠拉錠結晶器和冷床。由碳鋼制作外殼，由紫銅制作結晶器和冷床體，結晶器和冷床內部設計有水冷通道，通水進行冷卻。

（4）結合國內生產廠家使用中暴露出的設計不合理問題，進行了很多設計改進，結晶器和冷床和外部水管連接：原先采用法蘭密封圈結構，拆卸困難，密封容易老化漏水，現改為不銹鋼接管與結晶器和冷床直接焊死，不需拆卸，永久性杜絕漏水現象。

（5）水管與軟管的連接采用KF法蘭快卸結構，更換方便安全可靠。

（6）為避免結晶器變形產生板坯中間鼓肚扒皮量大現象，將筋板加厚加多加高，并合理調整筋板位置，來限制中間變形。

（7）合理設計水道，既保證冷卻，又不會過多的帶走熱量，減少輸入功率。

（8）結晶器拖錠采用燕尾槽可拆卸結構，操作方便，避免了板坯底部拉錠時產生變形旁彎現象。

2.6真空系統

進行工業生產時，真空系統能形成和維持熔煉室所必需的剩余壓力。除此之外，真空系統中還有與真空泵連接的密封、閥門、閘板閥、管路等，真空測量儀器。整套真空系統在相應位置設置連接氦質譜檢漏儀的檢漏口，便于檢漏。每一個用閥門封閉的區間至少要有一個檢漏口，以便測量和檢漏。

為避免空氣中的潮氣進入爐室內壁結露影響抽速，采用閥門和配套的自動控制程序，完美解決空氣濕度大爐壁結露引起的抽空時間過長的問題，大大提高了生產率。

2.7電子槍部分

電子槍主要由束流制導管，陽極、放電室、水冷陰極組成。束流制導管上有一聚焦、二聚焦、偏轉裝置組成。電子束制導掃描方式有圓掃描、方掃描、圓滿幅掃描、方滿幅掃描。擴大了電子束爐使用范圍，既適應于熔煉難熔金屬同時適應于一般金屬的熔煉提純。電子槍調整可以在X方向和Y方向可調。

電子槍采用了多項改進技術，加大了光波導和其它零部件的配合尺寸和光潔度，將內壁光通路的焊縫取消，改在外部，使得電子槍不會出現燒損和擊穿現象。維護量大大減少。每支電子槍掃描圖形必須滿足熔煉工藝要求，適用于該設備熔煉扁錠、圓錠的工藝設置。

2.8高壓電源系統

每一把電子槍的主高壓電源為IGBT高頻高壓電子開關電源，具有在熔煉過程中因電子槍放電高壓自動斷開自動恢復功能，自動穩壓。功率因數不小于0.95。

熔煉生產過程中熔煉室的壓力不會改變，特別重要的是當熔煉原料放氣較大時，電子槍的平臺結構可以預防濺出物散落到電子束槍的陰極，減少了重熔金屬氣體凝結的概率，提高了爐子生產時的穩定性。

采用 IGBT（絕緣密封的雙級晶體管）的高頻轉換能源。使用具有現代化數字信號過程DSP的微處理控制在電子槍工作時能靈活運用，保證熔煉過程的持續性，不使用輔助設備也能相互協調具有中央計算機控制的控制系統，從整體上提高了電子束爐的控制安全性。使用密集的、結構簡單的能源可以直接并排安置在電子束爐旁。

2.9自動控制系統

自動控制系統分為兩個部分：主體設備控制系統、電子槍控制系統。

（1）主體設備控制系統：

（a）上位軟件控制系統。包括一個用軟件完成的操作界面，帶有標準鍵盤、鼠標和24＂LED 顯示器來做為操作者和AMC間的通訊設備。所有可視畫和所有操作畫面已經用軟件設定了，可以對數據進行編輯、管理等.用來設定數據的采集、存儲，并且在所連的打印機和屏幕上產生熔煉實時、歷史記錄和故障記錄。操作界面簡明、方便；爐子抽空、水冷和故障警告的控制通過可視界面執行。

（b）控制系統采用工業計算機，配合西門子程控器實現世界上先進的分布式控制系統，主站與各分站之間的通信接口為Profinet 總線，主站與上位機之間的通訊采用以太網，主站與各分站之間傳輸介質為光纖，光纖通訊容量大、傳輸距離遠；光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，光纖損耗可低于0.2dB／km，這比任何傳輸媒質的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。信號干擾小、抗電磁干擾、傳輸質量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。系統內安裝無線網關，維護人員可在遠程第一時間對設備出現問題進行診斷，提供給現場檢修人員相關處理方案，便于問題處理，提高設備檢修維護效率。

（c）控制系統主站采用西門子最新推出的PLC系列中的1513-PN，集成兩個PN接口，PLC電源采用西門子開關電源。PLC的處理速度更快，聯網能力更強，診斷能力和安全性更高，不僅可節省成本，提高生產效率，而且安全可靠，維護簡單方便。PLC采用新型的背板總線技術，采用高波特率和高傳輸協議，使其信號處理速度更快；集成2個PROFINET接口，可實現低成本快速組態現場級通信和公司網絡通信。

（2）電子槍控制系統

電子束掃描和電源、氣體控制分：控制器采用 專用圖形軟件控制器，該控制器采用模塊化插板結構，電子槍掃描由控制器來控制。該控制器在航空航天儀表數據測試領域應用最為可靠應用最多。

高壓電源采用專門帶CPU的單片機通過光纖與FPGA控制器（帶CPU的小電腦）ModBus TCP通訊小電腦放在專門的功率放大控制柜里面。

高壓切斷開關：

電子槍陰極工作時接入3萬伏高電壓，當停爐檢修和清理更換槍內零件時，必須確保將高壓切斷，但僅僅切斷高壓是遠遠不夠的，因為電子槍切斷高壓后，槍內任然殘留高壓電荷釋放不了，因此必須將此電荷釋放完全才能接觸電子槍，傳統的辦法是人拿著高壓放電棒，一端接地，另一端去人工接觸電子槍進行放電，這種方式非常繁瑣同時也極不安全可靠。

本爐子采用創新的設計思路，用氣缸帶動開關進行高電壓的接入和切斷，切斷高壓的同時，將電子槍陰極接地，實現了遠程電氣自動操作，同時進行電氣信號聯鎖避免出現人工誤操作或遺忘放電等故障，開關觸頭全部封閉在通明的玻璃罩內，人能夠清楚的看見高壓開關的分合工作狀態，是目前最新、最自動化、最安全可靠的設計方式。

2.10水冷卻系統

水冷卻系統服務于供應及分配冷卻水至所有單元，電子束冷床熔煉爐的機械裝置及設備，它們是方坯熔化和冷卻過程中強化傳熱的主體。

爐體所有受熱輻射的部分均應采用雙層水冷，為了避免爐室在打開后其內壁吸潮，從而減少抽真空時間，抽真空開始時采用溫水系統烘爐。總進水口設置壓力及溫度檢測各1個，循環冷卻水每個水分配器入口設置壓力檢測，所有冷卻點回水管路均設置測溫裝置進行監控，設置手壓式流量計監控流量。采用PLC程序實現對冷卻水進行溫度報警及連鎖監控。應急水系統當故障停電時，電氣系統自動切換水源，設置電動閥常閉式失電開啟，前端裝手動閥，保證緊急狀態冷床、結晶器正常冷卻一定時間保護設備。

電子槍電源柜密閉冷卻水系統為電子槍電源柜提供并回收冷卻水。管路采用304不銹鋼和PPR材質。