與廠家聯合(hé)設計的大型高(gāo)真空除氣爐是(shì)爲我所目前正(zhèng)在進行的國家(jia)“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(zào)的。儲存環所需(xū)要的工作真空(kōng)度爲6×10-9Pa,因此要求(qiu)所有的真空零(ling)部件除真空清(qing)洗、現場烘烤外(wài),必須進行高溫(wen)除氣。根據需要(yào),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(duì)于不鏽鋼材料(liao),合适的除氣溫(wēn)度爲950℃,保溫時間(jiān)爲每毫米壁厚(hou)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(beng),3台大型液氮冷(leng)阱分别安裝在(zai)泵口以防止油(you)分子污染爐膛(táng),同時可提高爐(lu)内真空度。擴散(sàn)泵和液氮冷阱(jǐng)聯合排氣的結(jie)果,系統極限真(zhen)空度達3×10-5Pa,950℃保溫時(shi)的真空度優于(yu)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(jù)技術要求,保溫(wēn)結束後溫度從(cóng)850℃降到600℃必須在15 min内(nèi)完成,以防止奧(ao)氏體不鏽鋼材(cai)料内部的碳晶(jīng)粒析出。因此專(zhuān)門設計1套增壓(yā)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(wen)的目的。這台設(she)備建成後,已開(kai)爐50餘次,爲HIRFL-CSR工程(cheng)真空系統除氣(qì)300餘件工件。