Зміст
Завдання
1 Загальні відомості
2 Установки зонної плавки в контейнерах3 Установки бестігельной зонної плавки
4 Встановлення бестігельной зонної плавки з індукційним нагрівом5 Установка бестігельной зонної плавки з електронно-променевим нагріванням
Висновок 19 Список використаних джерел
Обладнання для зонної плавки
1 Загальні відомості
Зонна плавка (очищення напівпровідникових матеріалів і рідкісних металів від домішок) заснована на фізичних процесах поділу, перевага яких полягає в тому, що очищення протікає без використання будь-яких реагентів, що вносяться ззовні. Зонна плавка - кристалізаційний метод очищення - полягає у видаленні домішок рухомим фронтом кристалізації. Вона застосовна для будь-якого кристалізується речовини, розчинність домішок якого в рідкому і твердому станах різна.
При очищенні злиток може перебувати в горизонтальному або вертикальному положенні у відповідному контейнері.
Простий пристрій являє собою горизонтальний контейнер, в якому розташована човник з очищується речовиною. Човник проходить через нагрівач, створює розплавлену зону. Переміщатися може або човник щодо нерухомого нагрівача, або нагрівач відносно нерухомої човники.
Бестігельной зонну плавку застосовують для того, щоб уникнути взаємодії очищуваного злитка з матеріалом контейнера і забруднення матеріалу, яке може при цьому відбуватися. Підлягає очищенню злиток вертикально поміщають в камері, в якій створюють вакуум або необхідну атмосферу. Нагрівач створює розплавлену зону, яка утримується в зливку під дією сил поверхневого натягу.
Рис. 1. Схема апаратів для зонної очищення:
а - однозонний апарат; б - багатозонний; в - вертикальний; г - бестігельной; 1 - кристалічний матеріал; 2 - нагрівач, 3 - рас натягу (іноді для підтримання зони використовується стискає ефект магнітного поля.)
У результаті відносного руху нагрівача і злитку вздовж осі останнього розплавлена зона переміщається.
На рис. 1. Показані принципові схеми апаратів для зонної очищення. Ефективність очищення процесу зонної плавки визначається величиною коефіцієнта розподілу (коефіцієнтом сегрегації). Коефіцієнт розподілу являє собою визначальний фактор ефективності процесу зонної плавки
де К - коефіцієнт розподілу;
Ств І З ж-концентрації домішок в твердій і рідкій фазах.
Процес полягає в повільному русі розплавленої зони вздовж твердого забрудненого (очищуваного) злитка. У результаті цього більша частина домішок перерозподіляється по довжині злитку, переміщаючись до одного з його кінців.
Метод зонної плавки широко застосовують для глибокого очищення металів, напівпровідникових матеріалів та інших речовин.
У практичних цілях для досягнення максимальної ефективності процесу, крім основного фактора - величини коефіцієнта розподілу, необхідно враховувати наступні важливі фактори: довжину зони і швидкість її переміщення, ступінь перемішування розплаву в зоні, кількість зон, одночасно розплавляється в зливку, масоперенос, точне регулювання температури, ступінь чистоти матеріалів апаратури і. реакційний взаємодія матеріалу контейнера і розплавленого матеріалу.
Довжина зони зазвичай залежить від фізичних властивостей очищуваного матеріалу: точки плавлення, теплоємності, прихованої теплоти плавлення, лучеиспускания і теплопровідності. Вузьку розплавлену зону легше створити в матеріалі, що має більш високу температуру плавлення і низьку теплопровідність в порівнянні з матеріалом, що мають низьку температуру плавлення і високу теплопровідність. Зазвичай довжина зони становить близько однієї десятої довжини очищуваного злитка.
Швидкість переміщення зони залежить від коефіцієнта дифузії домішки, умов (перемішування зони і т. д. Вона коливається в широких межах від сотих часток до декількох міліметрів на хвилину. При перемішуванні розплаву, в зоні збільшується ефективність процесу, в результаті цього можна збільшити швидкість переміщення зони . У тих випадках, коли є можливість переміщати уздовж по зливка послідовно кілька розплавлених зон, вигідно мати мінімальні проміжки між зонами. Величина їх не впливає на подальший розподіл домішок і визначається з практичних умов.
При застосуванні методу зонної очищення в результаті зміни щільності (обсягу) речовини при расплавлении зони відбувається перенесення речовини з одного кінця човники в іншій. При одному проході зони це явище малопомітно, але при великому числі проходів матеріал переміщається настільки значно, що навіть може вилитися через край човники. Для запобігання цьому необхідно нахиляти човник на деякий кут, величину якого можна визначити практично й розрахунком.
Точне регулювання температури досягається застосуванням відповідної злектрорегулірующей апаратури, якою оснащені сучасні установки зонної плавки.
2 Установки зонної плавки в контейнерах.
Установки горизонтальної зонної плавки за типом нагріву зон можуть бути з індукційним нагріванням, нагріванням опором і світловим нагріванням. Електроннопроменевої нагрів не отримав достатнього поширення в установках зонної плавки горизонтального типу, але його застосовують в установках бестігельной зонної плавки. Зовнішній вигляд установки горизонтальної зонної плавки з індукційним нагрівом представлений на рис. 2.
Для збільшення продуктивності створені і працюють установки напівбезперервного процесу зонної плавки, при якому у довгій камері (трубі) контейнери-човники переміщуються безперервним ланцюжком щодо нерухомо розташованих декількох нагрівачів. Для завантаження в камеру чергового контейнера з неочищеним матеріалом процес не переривають.
Інший спосіб збільшення продуктивності установок горизонтальної зонної плавки полягає в паралельному розташуванні великого числа камер-труб, в кожній з яких розміщено по одній-дві човники. Нагрівачі, число яких дорівнює числу камер-труб, змонтовані в один блок, що переміщається уздовж осі труби. Камери-труби розташовують або рядами (кожен по 6-7 труб), або в один-два ряди (рис.3). Багато трубні печі, в кожній трубі яких знаходяться 1-2 човники, більш перспективні, ніж багатозонні безперервної дії, тому що забезпечують отримання більш чистого матеріалу.
Для створення стерильності процесу всередині камер підтримують глибокий постійний вакуум або створюють атмосферу деякого надлишкового тиску або протоки чистих інертних газів, що звичайно сприяє видаленню летючих домішок з розплавленої зони.
Зонну плавку сполук з високою пружністю пари їх летких компонентів, наприклад фосфіду або арсеніду галію, проводять в запаяній кварцовою ампулі, в яку поміщають човник з очищується з'єднанням. Для зрівноважування тиску парів летючого компоненту, що знаходиться всередині ампули, необхідно створити протитиск на її зовнішні стінки.
Рис. 2. Зовнішній вигляд установки горизонтальної зонної плавки
Рис.3. Камери-труби установки горизонтальної зонної плавки
Крім створення розплавленої зони очищуваного матеріалу, потрібно, створено температурний фон, який дозволяє отримати в ампулі над розплавленої зоною атмосферу парів летючого компоненту і підтримує необхідний тиск цих парів. Конструкція камер таких установок значно ускладнюється, що пов'язане з необхідністю створення протитиску. На рис. -4 Наведено розріз камери установки (розроблена «Гіредметом»), призначеної для зонної плавки фосфіду галію. Камера являє собою сталеву товстостінну водоохлажда-емую трубу, торці якої закриті й ущільнені масивними водо-охолоджуваними кришками з двома півкільцями, що сприймають зусилля внутрішнього тиску.
1 - двигун; 2 - корпус камери; 3 - ампула; 4 - термопара; 5 - електропіч;
6 - фідер; 7 - кварцова труба; 8 - гвинт; 9 - гайка.
Мал.-4. Розріз камери установки зонної плавки фосфіду галію.
Ущільнювачі виконані у вигляді кілець круглого перерізу. Надійна герметичність досягається в результаті самоущільнення під дією внутрішнього тиску. Всередині камери поміщені дві електропечі для нагріву ампули. Між печами розташований високочастотний індуктор, що створює розплавлену зону. У лівій кришці, що має витягнуту форму, розміщений двигун (сельсин, приймач) з механізмом переміщення ампули, який вставляється і витягається через торець кришки, що має додатковий ущільнюючий роз'єм.
Гайка-повзун механізму переміщення з'єднана вільно з транспортує кварцовою трубою і пересуває її разом з ампулою.
Ампулу вставляють і витягають через ущільнювальні отвір у правій кришці. На бічній поверхні корпусу камери розташовані люк для введення індуктора і отвори для токовводов фонових електропечей, термопар, штуцерів для подачі і відведення газу, запобіжного клапана. На торці лівої кришки є ущільнюваний введення для проводів електроживлення сельсина-приймача (і штепсельний роз'єм від проводів сельсина-датчика).
Всі вводи в робочу камеру так само, як і ущільнення кришок камери, виконані на принципі самоущільнення під дією внутрішнього тиску.
Щоб зменшити вплив електромагнітних полів, термопари екранують, а спирали електропечей постачають біфілярного намотуванням. Для спостереження за процесом передбачені оглядове вікно і пристрій для підсвічування, що полегшує установку ампули на початку процесу. Конструкції електропечей виконані таким чином, щоб можна було замінювати нагрівачі, не витягуючи печей з камери. Теплоізоляційні блоки, виконані з азбестоцементу, вміщені у торців печей, компенсують падіння температури. Корисна ємність камери зведена до мінімуму для зменшення в ній конвективних струмів стисненого газу.
Рама установки виконана у вигляді столу, закритого листами. Стіл встановлений на чотирьох регульованих за висотою опорах, які надають необхідний кут нахилу робочої камері, змонтованої на столі. На столі розміщені вентилі для подачі і відведення газу, осушувач газу, а усередині столу змонтовані колектор водяного охолодження камери, підігрівач для лінії подачі води в індуктор. Усередині столу встановлений також електропривод з сельсином-датчиком.
Вхід і ущільнення валу приводу переміщення ампули в камеру високого тиску представляють конструктивні труднощі, потрібно значне збільшення потужності двигуна приводу, щоб подолати тертя в ущільненні камери. Це в свою чергу створює шкідливі вібрації камери і ампули з човником. У теж (час для переміщення легкої ампули з човником практично необхідний малопотужний, кінематичний привід. Тому в описуваної конструкції застосований сельсіни електропривод.
Сельсин-приймач разом з механізмом переміщення поміщений в робочу камеру високого тиску, а сельсин-датчик і електродвигун для його обертання змонтовані на окремій плиті. Сельсин-датчик передає синхронне обертання сельсин - приймачу і з'єднується з ним через штекерний роз'єм.
Обертання сельсин - датчика здійснюється від електродвигуна постійного струму, обороти якого плавно регулюються. Перемикання ступенів редуктора забезпечує робоче і поворотне (прискорене) переміщення ампули. Для спостереження за переміщенням і положенням ампули щодо нагрівача зони всередині закритої камери на сельсин - датчику змонтований дублюючий механізм, аналогічний механізму переміщення ампули. Повзун дублюючого механізму, що має ту ж швидкість, що й повзун механізму переміщення ампули, з'єднаний ниткою з покажчиком переміщення ампули, розташованим на передній стороні столу.
У камері створюється тиск інертного газу, необхідний для запобігання руйнування запаяній кварцовою ампули під тиском парів летючого компоненту. Газ надходить з балона через редуктор, осушувач і голчастий вентиль. За допомогою іншого такого ж вентиля скидають газ з камери-
Осушення газу з балона в осушувачі необхідна для запобігання конденсації вологи на витках індуктора і на оглядовому склі. Після пуску газу в камеру і створення робочого тиску вентиль балона і вентиль впуску газу в камеру перекривають. При сталому процесі, коли температурний режим стабілізовано, тиск у камері залишається постійним. Розміщений всередині камери індуктор можна підключити в разі необхідності живлення його теплою водою до водопідігрівачі, що зменшує конденсацію на індукторі парів вологи.
Для живлення індуктора установку комплектують високочастотним генератором. У шафах керування генератором і установкою міститься вся необхідна електроапаратура і прилади для управління установкою. Підтримка і запис температур фонових електропечей здійснюють автоматично.
Система управління генератором заснована на схемі, що дозволяє здійснювати автоматичну підтримку заданої температури в зоні високочастотного нагріву і запис її за допомогою електронного потенціометра.
Технічна характеристика установки для отримання стехіометричних злитків фосфіду галію методом синтезу і зонної плавки в човнах "наведена нижче:
Розміри ампули, мм:
діаметр ............................................... 31
довжина ....................................... 450
Довжина човники, мм .............................. 200
Напр зони ............................ Індукційний
Параметри нагрівання:
частота, МГц .................................... 5,28
потужність, кВА:
коливального контуру .... 16
споживана з мережі 40
Температура 'розплавленої зони, ° С. 1550
Напр температурного фону .... Печі опору
Число фонових печей ............. 2
Максимальна потужність кожної печі.
КВт ........................................ 3
Температура печей, ° С. ......... 550; 900
Надмірне протитиск інертного
газу в камері, ат ......... До 35
Обсяг камери високого тиску, л. 32
Швидкість переміщення ампули, мм / хв:
робочого ходу ...................... 0,12-0,85
холостого ................................ 29
Хід ампули з човником, мм ..... 200
Маса агрегату, кг ................. 475
3 Установки бестігельной зонної плавки
Переваги бестігельной зонної плавки, що дозволяють запобігти взаємодії очищуваного злитка з матеріалом контейнера, призвели до створення численних конструкцій апаратів та їх широкому застосуванню для досліджень і промислових умов, в першу чергу у виробництві напівпровідникового кремнію.
Найбільшого поширення набули установки бестігельной зонної плавки високочастотним нагрівом. Установки з електроннопроменеві нагріванням застосовують для виробництва особливо чистих тугоплавких металів і вирощування їх монокристалів. Ці способи нагріву дозволяють досягати найбільшої напруженості теплового поля і створити вузьку розплавлену зону. При нагріванні струмами високої частоти відбувається інтенсивне перемішування на розплавленому ділянці, що сприяє прискоренню дифузії домішок, в розплавлену зону. Є установки бестігельной зонної плавки і з графітовим нагрівачем опору, а також зі світловим нагріванням зони.
У залежності від технологічних вимог процес бестігельной зонної плавки можна проводити в 'відновної атмосфері, в атмосфері інертного газу і у вакуумі.
Принципова схема камери установки бестігельной зонної плавки з нерухомим індуктором представлена на рис.5. Очищуваний стрижень 5 з постійним перерізом,. Отриманий відливанням у форму, пресуванням, вирощуванням у процесі відновлення або іншими способами, поміщають всередину робочої камери 1 так, щоб він був охоплений індуктором 6, і зміцнюють в строго вертикальному положенні.
| Рис. 5. Установка бестігельной зонної плавки з нерухомим індуктором |
верхнього штока 3, а нижній кінець - в затиску 9 нижнього штока 11. Затискачі, пружні цанги або патрони виготовляють з жароміцного матеріалу, наприклад молібдену. Стрижень центрують всередині індуктора.
Камера герметично закривається дверцятами 7, в якій є оглядове вікно 8 для спостереження за процесом. Оглядове вікно виконують, як правило, з прозорого кварцового скла у вигляді вертикальної щілини. Іноді роблять кілька круглих оглядових вікон, розташованих на дверцятах навпаки стрижня. Верхній шток 3 і нижній 11 соосни, цим штокам відповідними приводами повідомляється обертання і синхронне поступальне переміщення. Введення штоків в камеру забезпечується конструкцією герметичних, вакуумних ущільнень. Верхній шток, крім того, має можливість регулювального осьового переміщення, здійснюваного вручну або автоматично для регулювання діаметра очищуваного стрижня розтягуванням або поджатием розплавленої зони в процесі плавки.
Електроживлення індуктора здійснюється через ущільнений введення 12. Робоча камера під'єднується до вакуумної системи через патрубок 13, розмір якого визначається умовами підтримки в камері необхідного рівня залишкового тиску, типом і розміром апаратури вакуумної системи. Для створення в робочій камері атмосфери інертного або іншого технологічно необхідного газу передбачені вентиль і натекателі 10 і 2.
Процес очищення стрижня бестігельной зонної плавки здійснюється наступним чином. Стрижень 5 переміщається в початкове положення розігріву зони, вимикається привід переміщення штоків, дверцята камери закривається, в камері створюється попередній вакуум. Після подачі води в систему охолодження (до камери, штокам, дверцятах з оглядовими вікнами, вакуумній системі) і регулювання потоку води для забезпечення потрібного зливу з кожного місця охолодження вакуум у камері доводять до потрібного рівня і встановлюють необхідну потужність на нагрівачі для розігріву злитка. Коли створюється розплавлена зона, включають привод переміщення і привід обертання верхнього та нижнього штоків та здійснюють робочий прохід розплавленої зони вздовж очищуваного стрижня. Після закінчення проходу зони, по всій довжині стрижня і «заморожування» зони в кінцевому положенні повертають стрижень у вихідне положення, знову створюють зону; процес повторюють необхідну кількість разів.
Для отримання в умовах бестігельной зонної очищення стрижнів у вигляді монокристалів потрібно застосовувати орієнтовану монокриста-лічній приманку. У цьому випадку в послідовність дій оператора вносяться деякі зміни. Стрижень-заготовку зміцнюють в затиску верхнього штока і центрують його щодо нагрівача, а орієнтовану монокристаллическую приманку зміцнюють в затиску нижнього штока. При цьому виникає необхідність зрощування в один стрижень монокристаллической затравки і стрижня. Тому виконують всі описані вище операції до операції первинного розплавлення зони, стрижень-заготовку переміщають щодо нагрівача в таке положення, при якому створюється крапля розплаву на його нижньому кінці; розігрівають і підводять до краплі приманку. Далі процес проводять так, як це описано вище, якщо розмір затравки дорівнює розміру очищуваного стрижня. Якщо ж перетин монокристаллической затравки менше перетину стрижня, то необхідно здійснити разращіваніе перехідного конуса під заданим кутом до необхідного діаметра монокристала. Далі процес плавки проводять у звичайному порядку.
4 Встановлення бестігельной зонної плавки з індукційним нагрівом
З раніше застосовуваних таких установок перевага віддавалася апаратів, в яких очищається, стрижень знаходився всередині кварцовою труби, а розплавлена зона створювалася переміщається вгору і вниз індуктором, що охоплює кварцову трубу зовні. У разі застосування високих температур, при яких кварц розм'якшується і деформується, зовнішня поверхня кварцовою труби охолоджувалася безперервним струменем стисненого повітря, що надходив з кільцевої труби, переміщається синхронно з індуктором, або омивалася стікає по зовнішній стінці водою.
На рис. 6 показано одна з вітчизняних конструкцій - «Зона-1». Ця установка призначена для отримання каліброваних монокристалічних злитків кремнію методом бестігельной зонної плавки. Установка автоматизована.
Технічна характеристика установки для очищення і вирощування монокристалів кремнію наведена нижче:
Розміри злитку, мм:
діаметр ...................................... 32
довжина ...................................... 600
Напр зони .................................... Індукційний
Частота, МГц .......................... 5,28
Потужність коливального контуру, кВА 16
Потужність, споживана з мережі, КВЛ 40
Статична точність регулювання
потужності, %'...................... ± 0,2
Швидкість переміщення зони, мм / хв:
робоча .................................. 0,5-10
холостого ходу ...................... 72-360
Швидкість обертання злитка, об / МНН. . До 50
Робоча середовище в камері:
вакуум, мм рт. ст. ....... (1 - 5) • 6 жовтня
надлишковий тиск інертного газу,
ат ............................................. 0,2
Витрата охолоджуючої води, м 3 / год ... 0,6
Рис. -6. Установка «Зона-1»
Установка складається з пічного агрегату, пульта управління та високочастотного генератора. Пічний агрегат (рис. -7) складається з станини 1, на якій кріпляться всі основні вузли пічного блоку, нижня і верхня каретки 2, 3, привід переміщення штоків 4, привід регулювання зони 5, камера 6, вакуумна система 7, регулятори діаметра зливка 8, 9 і система охолодження.
Масивна лита станина складається з трьох частин: основи, нижнього і верхнього корпусів. Нижній і верхній корпуси мають направляючі типу «ластівчин хвіст», по яких переміщаються верхня і нижня каретки, що несуть відповідно верхній і нижній штоки. У станині розташовані механізми переміщення нижньої каретки, механізм переміщення верхньої та нижньої кареток, а також ряд предаточних механізмів.
Механізм переміщення нижньої каретки складається з ходового гвинта, встановленого в двох підшипниках, і гайки плаваючого типу. Корпус гайки з'єднаний з подушкою, до якої кріпиться нижня каретка.
Механізм переміщення верхнього штока складається з ходового гвинта, гайки, колонки і двох підшипникових вузлів. Гайка своїм шпонковим виступом входить у паз колонки, з'єднаної у верхній частині з приводом регулювання ширини зони. Усередині колонки розміщений ходовий гвинт. Колонка і ходовий гвинт встановлені в підшипникових вузлах. При обертанні колонки разом з нею обертається гайка ходового гвинта; цим створюється диференціальний рух верхньої каретки, тобто прискорене або уповільнене переміщення верхнього штока, необхідне для регулювання ширини розплавленої зони.
Колонка з'єднана з конічною шестірнею, що знаходиться в зачепленні з шестірнею коробки передач ручного механізму регулювання ширини розплавленої зони.
Верхня і нижня каретки штоків конструктивно виконані однаково. Кожна з них складається з литого корпусу, в якому кріпиться електродвигун, черв'ячний редуктор і перехідною вал зі штоком. Шток вставляється в циліндричну розточення шпинделя і закріплюється затискної цангою. Обертання штоку повідомляється електродвигуном через пасову і черв'ячну передачі. Шток - водоохолоджуваний. Привід переміщення кареток штоків служить для верхнього та нижнього штоків; цим забезпечується синхронність їх руху. Привід складається з електродвигуна, редуктора і електромагніту, закріплених на загальній плиті. Робоче та прискорене переміщення кареток штоків здійснюється від електродвигуна через електромагніт зубчастої напівмуфти, розташованої усередині редуктора.
Привід регулювання ширини зони складається з електродвигуна, редуктора і електромагніту, закріплених на загальній плиті. У нижній частині редуктора є муфта, перемикається електромагнітом, що дозволяє працювати в автоматичному циклі. При відключенні приводу редуктор може працювати від ручного механізму.
Рис. -7 Пічний агрегат установки «Зона-1»
При відключенні приводу редуктор може працювати від ручного механізму. Привід кріпиться до верхньої частини станини так, що вихідний вал редуктора через муфту може бути з'єднаний з колонкою механізму каретки переміщення верхнього штока.Робоча камера складається з корпусу і прямокутної двері, корпус і двері камери оснащені сорочками для водяного охолодження. Герметичність дверей забезпечується прокладкою з вакуумної гуми і шістьма затискачами. Зверху і знизу камери стерпно кріпляться стакани з вакуумними ущільненнями штоків. Вакуумні ущільнення обладнані примусовою системою змащення. До задній частині камери кріпиться високочастотний введення зі знімним індуктором. На камері укріплені пристрою датчика, призначеного для роботи в схемі контролю та автоматичного регулювання діаметра кристала.
Збоку камери є фланець для приєднання до вакуумній системі. Двері камери забезпечена оглядовим вікном із світлофільтром. У камері є пристрої для підведення газу та лігатури, при легуванні її компонентами з газової фази і пристрої для кріплення датчиків вакууму. На корпусі камери кріпиться блокувальний пристрій, що фіксує закрите положення двері.
Вакуумна система складається з вакуумного затвора, відсікаючого паромасляний дифузійний насос від камери; сорбційної пастки, призначеної для отримання «чистого» вакууму; дифузійного насоса і системи вентилів. Пастка являє собою металевий корпус, всередині якого розташовані змінні поглинальні елементи. У міру необхідності поглинальні елементи пастки можуть бути піддані регенерації без демонтажу. Вакуумну систему можна приєднати до централізованої форвакуумних системі. Крім того, вона може працювати від окремого форвакуумного насоса.
Система водяного охолодження установки забезпечує охолодження високочастотного лампового генератора, пічного блоку і вузлів вакуумної системи.
5 Установка бестігельной зонної плавки з електронно-променевим нагріванням
Різновидом установок такого типу є представлена на рис.-8 японська установка моделі IEBZ-3B, в якій розплавлення зони відбувається в глибоко вакуумированной камері в результаті бомбардування прутка оброблюваного матеріалу спрямованим стабілізованою пучком електронів, створюваним електронною гарматою з кільцевим катодом. Цю установку фірма рекомендує використовувати для бестігельной зонної плавки напівпровідникових матеріалів і тугоплавких металів.
До комплекту установки входять: пічний агрегат, блок високовольтного живлення, шафу керування і форвакуумних насос. Пічний агрегат складається з робочої камери, приводів верхнього та нижнього штоків, приводу кільцевого катода, вакуумної системи і системи водяного охолодження. Ці вузли змонтовані на столі, закритому бічними листами.
Робоча камера - водо-охолоджувана з нержавіючої сталі, всередину камери вбудована кільцева електронна гармата, введені штоки з патронами-власниками стрижня. На задньому торці камери є патрубок для вакуумування. На дверцятах камери розташоване вертикальне щелеобразное оглядове вікно для спостереження за процесом. Підлягає очищенню стрижень поміщають в центр оперізує його кільцевої нитки напруження - катода, укріпленого на фігурному кільці. Форма і розташування анода, на думку фірми, запобігають забрудненню стрижня матеріалом катода.
Мал.-8 Установка японської фірми моделі IEBZ-3B
Переміщення розплавленої зони досягається вертикальним переміщенням електронної гармати. Швидкість переміщення зони залежить від матеріалу і може регулюватися в межах 0,2-2 і 2-20 мм / хв. Швидкість холостого ходу електронної гармати складає приблизно 200мm/mіh.
Коли електронна гармата досягає крайнього верхнього положення, автоматично припиняється потік електронів, далі гармата опускається у вихідне нижнє положення зі швидкістю холостого ходу, після чого операція очищення поновлюється. Ці повторювані операції здійснюються автоматично, для цього передбачено програмний пристрій. Переміщення гармати може бути припинено і знову включено оператором на будь-якій ділянці очищуваного злитка.
Висновок
Обертання очищуваного стрижня здійснюється відповідними механізмами обертання верхнього та нижнього штоків. Для досягнення більш повної гомогенності матеріалу при очищенні конструкцією установки в період робочого ходу при утворилася розплавленої зоні допускається обертання верхньої і нижньої частин очищуваного стержня з різним числом обертів; наприклад, верхній зі швидкістю 5 об / хв, а нижній 2 об / хв.Вакуумна система розташована за робочою камерою. Вона складається з дифузійного пар масляного насоса, форвакуумного насоса, пастки, вакуумних засувок та вентилів. Робочий вакуум, необхідний у процесі очищення, може бути, досягнутий протягом 10 хв, після включення вакуумної системи. Система водяного охолодження забезпечує охолодження анода електронної гармати, верхнього та нижнього штоків, робочої камери і вузлів вакуумної системи. Електрообладнання установки складається з блоку живлення і контрольного блоку, в якому зосереджені всі схеми контролю регулювання та управління установкою.
Список використаних джерел
1. Основи металургії, Т. 7. Технологічне обладнання підприємств кольорової металургії. Під редакцією І.А. Стригін, А.І. Басова, Ф.П. Ельцева, А.В. Троцького. «Металургія», 1975. с.1008.
Цей текст може містити помилки.
Виробництво і технології | Курсова
Схожі роботи:
Печі для автогенного плавки міді
Відбивна піч для плавки мідних концентратів на штейн
Розрахунок шихти для індукційної плавки аналітичним методом
Обладнання для фрезерної обробки
Машини та обладнання для переробки молока
Технологія і обладнання для нанесення адгезиву
Обладнання для створення локальних мереж
Характеристика та підбір обладнання для підприємства торгівлі
Технологія і обладнання для нанесення припойними пасти