中频炉熔炼技术

www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 中频炉熔炼技术交流 目 录 1、 中频炉特点及主要技术参数 2、 中频炉筑炉工艺 3、 中频炉新炉衬启熔工艺 4、 中频炉冷炉及冷炉启熔工艺 5、 中频炉炉衬耐火材料使用寿命情况 6、 中频炉熔炼工艺 7、 我厂中频炉应用存在的问题 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 中频炉熔炼技术交流 第一部分 中频感应电炉基础 1．1 感应电炉的基本原理 法拉第在 1831 年就发现了电磁感应现象：当通过导电回路所包围的面积的 磁场发生变化时，此回路中会产生电势，此种电势称为感应电势，当回路闭合 时，则产生电流。 感应电炉都是用交流电产生交变磁场，处在这个交变磁场中的金属内部则 产生交变的感应电势与感应电流。感应电流的方向与炉子感应线圈中的电流方 向相反。 在感应电势作用下，被加热的金属表面层产生感应电流。电流流动时，为 克服金属表面层的电阻而产生焦耳热。 感应电炉就是利用这个热量使金属加热熔化。 1．2 中频感应电炉的特点 在感应炉内，被熔化的金属由于受到电磁力的作用，产生强烈的搅拌力， 这是感应电炉的特点。 在炉子内，电磁搅拌的作用有助于金属炉料和合金迅速熔化，铁水化学成 份和温度均匀。如果电磁搅拌力过大，使金属表面旋速过高，金属液强烈流动， 冲刷炉衬，使炉衬侵蚀加快，同时还使铁水氧化。这一点操作时非常重要。设 计时已限制电磁搅拌作用在一定范围值内。这就要求在不生产时，限定铁水量， 限定送电功率。 1．3 铸造一厂灰熔车间中频感应电炉的主要技术参数 炉子有效容量：8 吨 额定中频感应功率：6000KW 熔比率：10t/h 逆变器输出电压：2800－3000V 逆变器输出额率：200－280HZ 变压器输入电压：10KV 进水压力：0.6Mpa 进水温度：≤35℃ www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 第二部分 中频感应电炉筑炉工艺 2．1 耐火材料明细表 主要成份％ 序号 应用部位 产品名称 Al2O3 SiO2 体积 密度 使用温度 上限℃ 用量 t 1 炉 衬 MINRO－SIL MAM1001 0.5 99.2 2.15 1650 3.5 2 炉 口（封口料） DRI－VBE 88A 85.9 5.9 2.72 1760 3 炉体结构 GROUT563A 86.1 4.8 2.72 1650 4 线圈浆料 GROUT663A 87 4.9 2.72 1650 5 维修用料 MIN－AL PLASTIC A78 67.3 25.7 2.69 1650 6 炉 嘴 MIN－AL PLASTIC A76 67.3 25.7 2.69 1650 7 炉盖浇注料 MINO－FIRECAST F80 53.2 39.2 2.24 1650 8 滑动平面料 MINRO－WEAVE CLOTH 或云田纸 耐火材料常备 2 炉份料,维修用料常备 1－2T。以上材料为联矿提供。 2．2 主要筑炉工具 振实捣固主要用具 马丁振动器(气动)： 工作气压：0.6 Mpa 以上 由于压缩空气系统压力不够， 现使用一台增压泵，压力可达 0.8 Mpa 六齿捣固叉： 圆型捣固头： 月牙型捣固头： 捣固工具连接铁管： 热电偶、多点温度记录仪 2．3 筑炉前准备工作 2．3．1 中频感应电炉的检查及调试 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 炉子的机械系统、液压系统、电气系统、水冷系统，必须在筑炉前调试完 好，并做无炉衬冷态试验。报警装置信号设定好报警值。排除炉子运行中可能 出现的意外故障。 2．3．2 模具准备 模具制做严格按图纸要求验收，模具表面要打磨光滑，表面进行除锈处理。 2．3．3 启熔准备工作 准备启熔块：3－5T，小块干净的废钢、生铁、小块干净的回炉料。 2．3．4 热电偶：铂－铑铂 LB，温度范围 0－1500℃ 长度：2.5m，2m，1.5m 各一根（按 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 型号配备），多点温度记录仪：1 台。补偿导线若干米（与热电偶配套）。铁管或角钢：3 根，2m,1.5m,1m 各一根。 2．3．5 耐火材料准备 按每次所需要更换的耐火材料进行准备。绝大多数都是更换炉膛耐火材料。 主要是：炉衬料：1001；炉口料：88A；炉嘴料：A76；滑动平面料（云母纸）。 2．3．6 泄漏蛛网准备 泄漏蛛网按图纸要求制做 2 套，准备氧气橡胶管：长 200 ㎜，16 根 2．4 炉衬耐火材料打结 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 2．4．1 检查炉底环、炉口环、线圈耐火材料是否完好，顶出块是否完好， 如有裂纹、裂缝等缺陷要修补好或更换。 2．4．2 清除炉内垃圾，吹净表面尘土。 2．4．3 用 A76 料修筑出铁口与扒渣口，按型状打结成型，料表面扎若干 孔，以利气体排出，并用干料将排气孔表面密合。孔深度要求 40—50mm。 2．4．4 安装炉底泄漏蛛网。先将融离表料铺好，将炉子侧斜一定角度，炉 内留一人将不锈钢棒由预留孔穿出炉底，将泄漏蛛网固定完好。 2．4．5 炉底铺料 80－120 ㎜／层，用捣固叉由深至浅均匀叉四遍，第一层 炉底捣固后，将表面刮松，深度达 10 ㎜以上，再加入下批炉底料，打最后一层 炉底料前要将泄漏蛛网不钢丝用胶管套好。直至打结到高出炉底标准尺寸高度 20－30 ㎜。 2．4．6 将安装好气动振动器的振动底板用吊车小心吊放到电炉底部。调节气阀 使气动振动器正常工作，此时应观察到振动底板明显地敲击底部炉衬材料。炉 底振动时间约为 10 分钟。期间应数次交替变换气压，改变振动频率，以求获得 整个炉底的振实效果。 提起振动底板时要边低速开动气动振动器，边小心缓慢提起振动底板，以 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 免突然快速提起时出现真空抽吸现象。 刮出高出炉底标准的多余高度炉料，目地是防止炉料偏析，将模具底部耐 火材料打出水平光面，将炉墙一圈刮松。 2．4．7 铺装炉墙滑动平面衬（云母纸或陶瓷纤维，接缝用不干胶带粘接平 整。炉口上用重物压牢，与炉底接触四周用料压好）。 2．4．8 下模具，将调整模块分三点 120°安放好。将打磨除好锈的模具平 稳地座在炉底料上。炉口与模具上口找正，四周尺寸相同，用斜木板块三点固 定或用铁板焊接固定。模具上口用专用封口板封好，防止炉料掉入模具内。 2．4．9 安放好下料漏斗筛，投料时筛出包装袋等杂物，均匀地投入 100－ 120 ㎜炉墙料，用捣固叉叉实尖排气四遍，将表面刮松，再投入炉料循环捣固叉 实、振实，直至填至封炉口料高度。 2．4．10 投入封炉口料，工作程序如上条，封炉口料要填至炉口法兰。特 别要注意打结好与炉嘴、扒渣口的连接。 2．4．11 模具内安装马丁或电动振动器。振动时间按用振动器不同，振动 时间不同，先将振动器安装在模具下部，振动 20 分钟，再将振动器安装在上部， 再振动 20 分钟，边振动边补充炉衬材料。振动时要补加封炉口料至炉口法兰口 同高，防止炉料偏折。 2．4．12 振实完成后，刮去多余料，炉口法兰下要留出 10－15 ㎜膨胀缝， 修好炉嘴与扒渣口过渡。拆除振动器及支架。 第三部分 新炉衬启熔工艺 3．1 安装启熔用热电偶 3．1．1 将三根热电偶按底、中、上三个位置安放好，用铁管或角钢做好热 电偶保护，以便启熔铁料熔化前取出热电偶，热电偶重复使用。 3．1．2 热电偶用补偿导线连接至多点测温仪上，多点测温仪与计算机连接 好。 3．2 装料 3．2．1 吊入启熔块，启熔块与模具之间用小块回炉料尽量填实，启熔块填 至 1／2 以上高度位置。 3．2．2 按首炉炉料配比再加入生铁、回炉料、废钢炉料、填至满炉。料块 应使用小块、干净、无锈、无砂土。 3．3 安装天然气烧嘴 3．3．1 天然气喷嘴安装在扒渣口及炉嘴处。点燃天然气，烘烤扒渣口及炉 嘴。 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 3．4 启动启熔工作 3．4．1 从计算机中调出新炉启熔工艺，输入启熔命令，启熔工作自动进行。 3．4．2 启熔工艺曲线 室温 100℃／h 1100℃ 保温 4 小时 1100℃升温 100℃／h 炉料熔化后以＜ 200℃／h 1560℃ 保温 3 小时 1560℃ 3．4．3 观察各点温度以中点热电偶为准，上下热电偶点与中点热电偶温差 ＜200℃并以此进行温度调整送电功率。 3．4．4 1100℃保温结束后，取出热电偶，此后炉子自动控制将炉料熔化， 铁料熔化时，要观察炉料，随时补加炉料，注意观察不要“搭棚”。将铁水液面 熔化至最高位置。 3．4．5 高温烧法保温后，按熔化工艺调整后直接用于生产。 3．5 新炉启熔注意事项 3．5．1 新炉启熔只有经过高温烧结后，才能形成良好的烧结层，烧结层温 度要高于熔炼铸铁温度 40－60℃（超过 1500℃以上，不准超过 1600℃），高温 烧结时间 2－3 小时，长时间高温烧结也会使炉衬侵蚀。因此，高温烧结时间与 温度都要严格控制。 3．5．2 启熔炉料要进行严格排选。锈蚀带有刑砂、芯砂油污等不干净炉料 严禁使用。 3．5．3 新炉衬最初 6－8 炉要安排熔化含 C 量较低的铸铁生产，首炉严禁 加增 C 剂。 3．5．4 新炉衬烧结完成后，应立即投入生产，要连续熔化 3－5 天，充分 使炉衬烧结。以上各条注意事项，对炉衬使用寿命有较大影响，要特别注意。 第四部分 冷炉、冷炉启熔工艺 4．1 冷炉 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 4．1．1 中频感应炉在非生产时是允许将炉子冷却下来，生产时再重新启熔， 恢复生产。 4．1．2 目前，中频感应电炉存在着两种冷却 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。一种是在生产最后一个 班次，铁水全部倒空后，炉内加入满炉铁料，盖好炉盖，靠铁料自然吸热，缓 慢放热使炉子冷却下来。另一种方法是，处理完铁水后，用压缩空气或风机直 吹炉子耐火材料急骤冷却下来。前一种方法冷却耐火材料裂纹较深、较宽，比 较集中，重新冷炉启熔时，耐火材料裂纹弥合较差，容易造成铁水钻入耐火材 料中，使用过程中造成耐火材料剥落，后一种冷却方法裂纹较细小、较多、无 规律，重新启熔进，裂纹弥合较好。 我厂根据联矿厂家建议，采用急冷（后一种）方法，在拆除炉衬时也采用 此种方法。 4．1．3 冷炉时具体操作方法是：用一根 6”铁管弯成“┓”型，用胶管接 到压缩空气上，将此管伸到炉膛直径 1／3 处，铁管下部至炉膛 2／3－1／2 深 度，打开压缩空气冷却。 4．1．4 炉膛冷却时，所有冷却水正常供应，炉膛温度低于 100℃时，可以 将冷却水关小或停水，冬季停炉时不准停水，防止水结冻、冻裂水管等问题。 4．1．5 停炉多长时间需要冷炉？目前无法做统一 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 。停产在两天以内以 储存铁水保温为宜，停产两天以上可以进行冷炉。 4．2 冷炉启熔工艺 4．2．1 冷炉启熔的好坏，直接关系到炉衬耐火材料的使用寿命。因此各操 作者必须严格执行冷炉启熔工艺。 4．2．2 炉内按新炉热电偶安装要求，安装好热电偶。 4．2．3 炉内放入启熔块、放入时要小心、平稳放入，减少对耐火材料的冲 击，启熔块周围填入小块干净的回炉料，启熔块加到炉 1／2－2／3 高度后，加 入生铁、废钢至上冷却环下沿，按冷炉启熔工艺曲线启熔。 4．2．4 冷炉启熔各准备工作完成后，从微计算机调出或输入冷炉启熔工艺 曲线，输入启熔命令，启动送电系统，开始启熔。 4．2．5 冷炉启熔工艺曲线 室温 55℃／h 1100℃ 保温 2 小时 1100℃ 100℃／h 1600℃ 保温 2 小时 出 炉 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 注：最高温度比铁水出炉温度高出 40-60℃，但不能高于 1600℃ 4．2．6 启熔过程中要用煤气对炉口冷环进行同步升温。 4．2．7 1560℃保温结束后，调整铁水后用于生产。 第五部分 炉衬耐火材料寿命及炉衬拆除 5．1 炉衬耐火材料使用寿命 5．1．1 炉衬使用寿命，应达公司与联矿都建议熔化 150－200 炉次。 5．1．2 炉衬使用寿命受各种因素影响 1、启熔时上下点与中点温差过大； 2、没有控制好烧结工艺曲线温度； 3、高温烧结差、时间短、急于出炉； 4、冷炉启熔次数过多，启熔曲线温度控制差，铁料在裂纹没弥合前熔化钻 铁； 5、熔化时温度过高（超过 1600℃）； 6、熔渣对炉衬的侵蚀； 7、炉子启熔时（新炉），熔化含 C 量高铁水； 8、新炉熔化没有达到足够的烧结层而冷炉等因素。 5．2 炉衬寿命的判断 5．2．1 初期使用严格按熔化炉次执行，由 150 炉次起，通过积累经验逐步 提高到 200 炉次。 5．2．2 观测炉膛直径变化判断，炉墙被侵蚀掉局部 1／2，全部 1／3，应 拆除。 5．2．3 观测炉子冷却水温度，以新炉衬的回水温度为准，同一送电功率， 同铁量，温差超过 30℃，应注意观察耐火材料。 5．2．4 观测送电功率变化，送电功率与新炉衬比功率变化较大时，应注意 观察耐火材料。 5．2．5 炉底泄漏报警，炉衬寿命达到极限。 5．2．6 炉衬使用寿命的判断，需要长期的积累经验，每次拆炉衬后都要对 炉衬使用情况进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，以确定最佳炉衬使用寿命。 5．2．7 判断炉衬使用寿命的原则：炉衬的使用寿命必须有足够的安全使用 系数，不能单纯地追求使用寿命，要考虑炉子使用的安全性，宁过剩，勿冒险。 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 特别是炉衬完全烧结没有松散层，将造成拆炉困难，严重时将损坏线圈。 5．2．8 接地泄露以第三、四炉熔化的数字为基准数。以后测量数与此对 比。如上升较大，同时炉子熔化炉次达到 100 炉次以上时，拆炉时观察松散层， 经过一定经验积累达到一个较理想的数据。 5．3 炉衬拆除操作规程 5．3．1 炉衬急冷后，拆除炉嘴，扒渣口，炉口（深 500 ㎜），注意保护炉 口环及泥浆料不被破坏。 5．3．2 将炉体翻至 90°，炉下部用专用槽钢支好，防止回落，炉上部同 时用槽钢支好，防止炉衬推出时将炉子撅起来。 5．3．3 炉前放好垃圾箱，用于接炉衬。 5．3．4 将炉衬顶出机构与炉底连接好，连接好液压管路。 5．3．5 启动液压泵，顶出机构缓慢加力，将炉衬顶出，顶出 2／3 时要减 慢速度，保护好炉底顶出块。 5．3．6 炉衬顶出机构，只要推出杆已将炉衬推动，就不准在没有完全推出 旧炉初前，退回推出杆，退回顶出杆，将造成推出块脱开掉下来，而无法再进 行顶出工作。 5．3．7 旧炉衬推离炉壳时，注意不要将推出块推出炉壳，要用天车将推出 块吊出。 5．3．8 吊出推出块，退回顶出杆，拆下顶出机构，炉子临回原位。 第六部分 中频感应电炉熔炼工艺 6.1.中频炉熔炼的特点 中频感应电炉适用于熔化各种牌号铁水，满足各种成份、温度的铁水，满 足各种铁水的性能要求。有很好的适应性。 由于中频炉调整成分比较方便，所以工艺对铁水成分范围的要求应更窄， 以使铸件性能更加稳定。具体范围可根据铸件种类划分为多个“牌号”。或对个 别铸件定制特殊的成分要求。 由于中频炉电源功率很大，所以提温能力也很强，可以对不同铸件给出不 同的温度范围来满足铸件的要求。 6.2 中频炉铁水配料原则： 由于合金元素补加相对容易，尽量使原始配料成分等于或略低于目标成分， 以便在首次化验后进行补加合金的调整。 若铁水某项成分超出目标，进行调整时需加入大量的铁料（废钢、生铁或回 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 炉料）进行稀释，将增加铁水总量，同时使其它元素也发生较大变化，带 来连锁反应。所以无论是配料、调整都不益超出铁水成分上限。超出铁水 成分目标值，调整时将非常困难。 6.3 铁水温度控制原则为：只要能满足机械性能和浇注温度，就尽量降低铁 水出炉温度，以保证耐火材料寿命。 铁水在保温不出炉时，铁水温度保持在 1350℃±5℃。 6.4 回炉料中如带入砂子，对炉衬侵蚀违害较大，同时还易造成搭棚的可能， 所以回炉料必须经过清砂处理。 回炉料应根据不同牌号分别堆放，回炉料使用 QT450 严，不许用其它种回 炉料。灰铁一般可用其它任一种，但应注意比例。 合金铸铁（例如奥贝球铁、QT550）使用自身产生的球铁回炉料最经济。可 以使合金元素的收得率较高。 6．5 配料 中频感应电炉配料由熔化工进行配料计算，并把结果输入计算机，同时以 配料等形式通知天车加料工。 6.6 加料 加料顺序为：废铁（增碳剂）－生铁－回炉料 6．7 熔化 6．7．1 炉料加入 2／3 高度以上时，可送功率进行熔化，边熔化加炉料， 在铁料完全熔化前应将整炉料加完。 6．7．2 熔化时要随时观察炉料的熔化情况，要随时注意是否有炉料“搭棚” 现象。 6．8 增 C 剂 增 C 剂的含量、烧损及平均增 C 速度 增 C 剂 有效含 C 量 增加量 供碳量 吸碳量 碳烧损 平均增 C 速度 0.01%C/min 废 电级 99.5% 2% 1.99 1.69 15.3% 10.3 碳 粒 98.8% 2% 1.98 1.59 19.6% 9.0 电极用碳 98.6% 2% 1.97 1.56 21.1% 8.4 注：1、根据铁水含量或配料结果加入增 C 剂。 2、一般使用的增 C 剂粒度在 1－5 ㎜，过细不适用。 3、增 C 剂应分批加入一般以每批 1％量加入。 4、增 C 剂的吸收率与温度有关。 www.naiquan-pump.com www.jingchuangv.com www.jiarong-v.com www.famen6.com www.0577-net.cn www.xr-v.cn 5、在高温搅拌下 10－15 秒即可，过长时间搅拌 C 反而烧损。 6．9 其他被调整元素的添加计算： gt=Gz(Xa-Xb)/Cd (kg) gt－增 C 剂或其它合金的添加量（kg） Gz－炉内铁水总重量（kg） Xa－铁水成份的目标值（％） Xb－炉内铁水成份的炉前分析值（％） C－增 C 剂或其它合金的含量（％） d－有效成份的吸收率（100％为 1） 铁水 C、SI 超出目标成份，添加废钢减少 C，SI 计算 gt=Gz(Xb-Xa)/b b－废钢中被调整元素的含量 其它符号同上 经验数据是：加 34kg 废铁／t，减少 0.1％C 减少 0.05% Si 第七部分 一铸中频炉存在的问题 1．电源及水系统保护性断电 2．炉衬寿命 3．熔化时间 4．检测：热分析与光谱 5．打包钢烟尘与镀锌板 6．冲入法与喂丝