與廠家聯合(hé)設計的大型高(gao)真空除氣爐是(shi)爲我所目前正(zheng)在進行的國家(jiā)“九五”重大科學(xué)工程——蘭州重離(lí)子加速器冷卻(que)儲存環(HIRFL-CSR)而建造(zao)的。儲存環所需(xū)要的工作真空(kong)度爲6×10-9Pa,因此要求(qiú)所有的真空零(líng)部件除真空清(qīng)洗、現場烘烤外(wài),必須進行高溫(wen)除氣。根據需要(yao),真空爐有效加(jiā)熱空間爲直徑(jing)0.8 m,長3.3 m,基本滿足HIRFL-CSR各(ge)尺寸真空爐 室(shì)的除氣要求。對(dui)于不鏽鋼材料(liao),合适的除氣溫(wen)度爲950℃,保溫時間(jiān)爲每毫米壁厚(hòu)1 h。

    這台除氣爐由(you)3台20 000 L/s的油擴散泵(bèng)作爲主排氣泵(bèng),3台大型液氮冷(leng)阱分别安裝在(zài)泵口以防止油(yóu)分子污染爐膛(tang),同時可提高爐(lú)内真空度。擴散(sàn)泵和液氮冷阱(jǐng)聯合排氣的結(jié)果,系統極限真(zhen)空度達3×10-5Pa,950℃保溫時(shí)的真空度優于(yú)2×10-3Pa。運行時1個5 m3的液(yè)氮儲罐向冷阱(jing)提供液氮。根據(ju)技術要求,保溫(wēn)結束後溫度從(cong)850℃降到600℃必須在15 min内(nei)完成,以防止奧(ao)氏體不鏽鋼材(cái)料内部的碳晶(jīng)粒析出。因此專(zhuān)門設計1套增壓(ya)系統将由液氮(dàn)氣化的高純氮(dàn)氣引入1個3 m3的氮(dan)氣儲罐,在 真空(kōng)爐 需要從850℃降溫(wēn)到600℃時,将高純氮(dan)氣充入爐内以(yǐ)達到迅速降溫(wēn)的目的。這台設(she)備建成後,已開(kai)爐50餘次,爲HIRFL-CSR工程(chéng)真空系統除氣(qi)300餘件工件。