中頻爐熔煉技術(shù)交流

1、中頻爐熔煉技術(shù)交流目 錄1、 中頻爐特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)2、 中頻爐筑爐工藝3、 中頻爐新爐襯啟熔工藝4、 中頻爐冷爐及冷爐啟熔工藝5、 中頻爐爐襯耐火材料使用壽命情況6、 中頻爐熔煉工藝7、 我廠中頻爐應(yīng)用存在的問題中頻爐熔煉技術(shù)交流第一部分 中頻感應(yīng)電爐基礎(chǔ)11感應(yīng)電爐的基本原理法拉第在1831年就發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)通過導(dǎo)電回路所包圍的面積的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，此回路中會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)，此種電勢(shì)稱為感應(yīng)電勢(shì)，當(dāng)回路閉合時(shí)，則產(chǎn)生電流。感應(yīng)電爐都是用交流電產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，處在這個(gè)交變磁場(chǎng)中的金屬內(nèi)部則產(chǎn)生交變的感應(yīng)電勢(shì)與感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向與爐子感應(yīng)線圈中的電流方向相反。在感應(yīng)電勢(shì)作用下，被加熱的

2、金屬表面層產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流流動(dòng)時(shí)，為克服金屬表面層的電阻而產(chǎn)生焦耳熱。感應(yīng)電爐就是利用這個(gè)熱量使金屬加熱熔化。12中頻感應(yīng)電爐的特點(diǎn)在感應(yīng)爐內(nèi)，被熔化的金屬由于受到電磁力的作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌力，這是感應(yīng)電爐的特點(diǎn)。在爐子內(nèi)，電磁攪拌的作用有助于金屬爐料和合金迅速熔化，鐵水化學(xué)成份和溫度均勻。如果電磁攪拌力過大，使金屬表面旋速過高，金屬液強(qiáng)烈流動(dòng)，沖刷爐襯，使?fàn)t襯侵蝕加快，同時(shí)還使鐵水氧化。這一點(diǎn)操作時(shí)非常重要。設(shè)計(jì)時(shí)已限制電磁攪拌作用在一定范圍值內(nèi)。這就要求在不生產(chǎn)時(shí)，限定鐵水量，限定送電功率。13鑄造一廠灰熔車間中頻感應(yīng)電爐的主要技術(shù)參數(shù)爐子有效容量：8噸額定中頻感應(yīng)功率：6000KW熔

3、比率：10t/h逆變器輸出電壓：28003000V逆變器輸出額率：200280HZ變壓器輸入電壓：10KV進(jìn)水壓力：0.6Mpa進(jìn)水溫度：35第二部分 中頻感應(yīng)電爐筑爐工藝21耐火材料明細(xì)表序號(hào)應(yīng)用部位產(chǎn)品名稱主要成份體積密度使用溫度上限用量tAl2O3SiO21爐 襯MINROSILMAM10010.599.22.1516503.52爐 口（封口料）DRIVBE 88A85.95.92.7217603爐體結(jié)構(gòu)GROUT563A86.14.82.7216504線圈漿料GROUT663A874.92.7216505維修用料MINALPLASTIC A7867.325.72.6916506爐 嘴M

4、INALPLASTIC A7667.325.72.6916507爐蓋澆注料MINOFIRECASTF8053.239.22.2416508滑動(dòng)平面料MINROWEAVECLOTH或云田紙 耐火材料常備2爐份料,維修用料常備12T。以上材料為聯(lián)礦提供。22主要筑爐工具振實(shí)搗固主要用具馬丁振動(dòng)器(氣動(dòng))： 工作氣壓：0.6 Mpa 以上 由于壓縮空氣系統(tǒng)壓力不夠，現(xiàn)使用一臺(tái)增壓泵，壓力可達(dá)0.8 Mpa 六齒搗固叉： 圓型搗固頭： 月牙型搗固頭： 搗固工具連接鐵管： 熱電偶、多點(diǎn)溫度記錄儀 23筑爐前準(zhǔn)備工作231中頻感應(yīng)電爐的檢查及調(diào)試爐子的機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)，必須在筑爐前調(diào)

5、試完好，并做無爐襯冷態(tài)試驗(yàn)。報(bào)警裝置信號(hào)設(shè)定好報(bào)警值。排除爐子運(yùn)行中可能出現(xiàn)的意外故障。232模具準(zhǔn)備模具制做嚴(yán)格按圖紙要求驗(yàn)收，模具表面要打磨光滑，表面進(jìn)行除銹處理。233啟熔準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備啟熔塊：35T，小塊干凈的廢鋼、生鐵、小塊干凈的回爐料。234熱電偶：鉑銠鉑LB，溫度范圍01500長(zhǎng)度：2.5m，2m，1.5m各一根（按標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)配備），多點(diǎn)溫度記錄儀：1臺(tái)。補(bǔ)償導(dǎo)線若干米（與熱電偶配套）。鐵管或角鋼：3根，2m,1.5m,1m各一根。235耐火材料準(zhǔn)備按每次所需要更換的耐火材料進(jìn)行準(zhǔn)備。絕大多數(shù)都是更換爐膛耐火材料。主要是：爐襯料：1001；爐口料：88A；爐嘴料：A76；滑動(dòng)平面料（

6、云母紙）。236泄漏蛛網(wǎng)準(zhǔn)備泄漏蛛網(wǎng)按圖紙要求制做2套，準(zhǔn)備氧氣橡膠管：長(zhǎng)200，16根24爐襯耐火材料打結(jié)施工241檢查爐底環(huán)、爐口環(huán)、線圈耐火材料是否完好，頂出塊是否完好，如有裂紋、裂縫等缺陷要修補(bǔ)好或更換。242清除爐內(nèi)垃圾，吹凈表面塵土。243用A76料修筑出鐵口與扒渣口，按型狀打結(jié)成型，料表面扎若干孔，以利氣體排出，并用干料將排氣孔表面密合?？咨疃纫?050mm。244安裝爐底泄漏蛛網(wǎng)。先將融離表料鋪好，將爐子側(cè)斜一定角度，爐內(nèi)留一人將不銹鋼棒由預(yù)留孔穿出爐底，將泄漏蛛網(wǎng)固定完好。245爐底鋪料80120層，用搗固叉由深至淺均勻叉四遍，第一層爐底搗固后，將表面刮松，深度達(dá)10以上，

7、再加入下批爐底料，打最后一層爐底料前要將泄漏蛛網(wǎng)不鋼絲用膠管套好。直至打結(jié)到高出爐底標(biāo)準(zhǔn)尺寸高度2030。246將安裝好氣動(dòng)振動(dòng)器的振動(dòng)底板用吊車小心吊放到電爐底部。調(diào)節(jié)氣閥使氣動(dòng)振動(dòng)器正常工作，此時(shí)應(yīng)觀察到振動(dòng)底板明顯地敲擊底部爐襯材料。爐底振動(dòng)時(shí)間約為10分鐘。期間應(yīng)數(shù)次交替變換氣壓，改變振動(dòng)頻率，以求獲得整個(gè)爐底的振實(shí)效果。提起振動(dòng)底板時(shí)要邊低速開動(dòng)氣動(dòng)振動(dòng)器，邊小心緩慢提起振動(dòng)底板，以免突然快速提起時(shí)出現(xiàn)真空抽吸現(xiàn)象。刮出高出爐底標(biāo)準(zhǔn)的多余高度爐料，目地是防止?fàn)t料偏析，將模具底部耐火材料打出水平光面，將爐墻一圈刮松。247鋪裝爐墻滑動(dòng)平面襯（云母紙或陶瓷纖維，接縫用不干膠帶粘接平整。爐

8、口上用重物壓牢，與爐底接觸四周用料壓好）。248下模具，將調(diào)整模塊分三點(diǎn)120°安放好。將打磨除好銹的模具平穩(wěn)地座在爐底料上。爐口與模具上口找正，四周尺寸相同，用斜木板塊三點(diǎn)固定或用鐵板焊接固定。模具上口用專用封口板封好，防止?fàn)t料掉入模具內(nèi)。249安放好下料漏斗篩，投料時(shí)篩出包裝袋等雜物，均勻地投入100120爐墻料，用搗固叉叉實(shí)尖排氣四遍，將表面刮松，再投入爐料循環(huán)搗固叉實(shí)、振實(shí)，直至填至封爐口料高度。2410投入封爐口料，工作程序如上條，封爐口料要填至爐口法蘭。特別要注意打結(jié)好與爐嘴、扒渣口的連接。2411模具內(nèi)安裝馬丁或電動(dòng)振動(dòng)器。振動(dòng)時(shí)間按用振動(dòng)器不同，振動(dòng)時(shí)間不同，先將振動(dòng)

9、器安裝在模具下部，振動(dòng)20分鐘，再將振動(dòng)器安裝在上部，再振動(dòng)20分鐘，邊振動(dòng)邊補(bǔ)充爐襯材料。振動(dòng)時(shí)要補(bǔ)加封爐口料至爐口法蘭口同高，防止?fàn)t料偏折。2412振實(shí)完成后，刮去多余料，爐口法蘭下要留出1015膨脹縫，修好爐嘴與扒渣口過渡。拆除振動(dòng)器及支架。第三部分 新爐襯啟熔工藝31安裝啟熔用熱電偶311將三根熱電偶按底、中、上三個(gè)位置安放好，用鐵管或角鋼做好熱電偶保護(hù)，以便啟熔鐵料熔化前取出熱電偶，熱電偶重復(fù)使用。312熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線連接至多點(diǎn)測(cè)溫儀上，多點(diǎn)測(cè)溫儀與計(jì)算機(jī)連接好。32裝料321吊入啟熔塊，啟熔塊與模具之間用小塊回爐料盡量填實(shí)，啟熔塊填至12以上高度位置。322按首爐爐料配比再加入生

10、鐵、回爐料、廢鋼爐料、填至滿爐。料塊應(yīng)使用小塊、干凈、無銹、無砂土。33安裝天然氣燒嘴331天然氣噴嘴安裝在扒渣口及爐嘴處。點(diǎn)燃天然氣，烘烤扒渣口及爐嘴。34啟動(dòng)啟熔工作341從計(jì)算機(jī)中調(diào)出新爐啟熔工藝，輸入啟熔命令，啟熔工作自動(dòng)進(jìn)行。342啟熔工藝曲線室溫100h 1100 保溫4小時(shí) 1100升溫 100h爐料熔化后以200h 1560 保溫3小時(shí) 1560 343觀察各點(diǎn)溫度以中點(diǎn)熱電偶為準(zhǔn)，上下熱電偶點(diǎn)與中點(diǎn)熱電偶溫差200并以此進(jìn)行溫度調(diào)整送電功率。344 1100保溫結(jié)束后，取出熱電偶，此后爐子自動(dòng)控制將爐料熔化，鐵料熔化時(shí)，要觀察爐料，隨時(shí)補(bǔ)加爐料，注意觀察不要“搭棚”。將鐵水液

11、面熔化至最高位置。345高溫?zé)ū睾?，按熔化工藝調(diào)整后直接用于生產(chǎn)。35新爐啟熔注意事項(xiàng)351新爐啟熔只有經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，才能形成良好的燒結(jié)層，燒結(jié)層溫度要高于熔煉鑄鐵溫度4060（超過1500以上，不準(zhǔn)超過1600），高溫?zé)Y(jié)時(shí)間23小時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間高溫?zé)Y(jié)也會(huì)使?fàn)t襯侵蝕。因此，高溫?zé)Y(jié)時(shí)間與溫度都要嚴(yán)格控制。352啟熔爐料要進(jìn)行嚴(yán)格排選。銹蝕帶有刑砂、芯砂油污等不干凈爐料嚴(yán)禁使用。353新爐襯最初68爐要安排熔化含C量較低的鑄鐵生產(chǎn)，首爐嚴(yán)禁加增C劑。354新爐襯燒結(jié)完成后，應(yīng)立即投入生產(chǎn)，要連續(xù)熔化35天，充分使?fàn)t襯燒結(jié)。以上各條注意事項(xiàng)，對(duì)爐襯使用壽命有較大影響，要特別注意。第四部分 冷

12、爐、冷爐啟熔工藝41冷爐411中頻感應(yīng)爐在非生產(chǎn)時(shí)是允許將爐子冷卻下來，生產(chǎn)時(shí)再重新啟熔，恢復(fù)生產(chǎn)。412目前，中頻感應(yīng)電爐存在著兩種冷卻方法。一種是在生產(chǎn)最后一個(gè)班次，鐵水全部倒空后，爐內(nèi)加入滿爐鐵料，蓋好爐蓋，靠鐵料自然吸熱，緩慢放熱使?fàn)t子冷卻下來。另一種方法是，處理完鐵水后，用壓縮空氣或風(fēng)機(jī)直吹爐子耐火材料急驟冷卻下來。前一種方法冷卻耐火材料裂紋較深、較寬，比較集中，重新冷爐啟熔時(shí)，耐火材料裂紋彌合較差，容易造成鐵水鉆入耐火材料中，使用過程中造成耐火材料剝落，后一種冷卻方法裂紋較細(xì)小、較多、無規(guī)律，重新啟熔進(jìn)，裂紋彌合較好。我廠根據(jù)聯(lián)礦廠家建議，采用急冷（后一種）方法，在拆除爐襯時(shí)也采用

13、此種方法。413冷爐時(shí)具體操作方法是：用一根6”鐵管彎成“”型，用膠管接到壓縮空氣上，將此管伸到爐膛直徑13處，鐵管下部至爐膛2312深度，打開壓縮空氣冷卻。414爐膛冷卻時(shí)，所有冷卻水正常供應(yīng)，爐膛溫度低于100時(shí)，可以將冷卻水關(guān)小或停水，冬季停爐時(shí)不準(zhǔn)停水，防止水結(jié)凍、凍裂水管等問題。415停爐多長(zhǎng)時(shí)間需要冷爐？目前無法做統(tǒng)一規(guī)定。停產(chǎn)在兩天以內(nèi)以儲(chǔ)存鐵水保溫為宜，停產(chǎn)兩天以上可以進(jìn)行冷爐。42冷爐啟熔工藝421冷爐啟熔的好壞，直接關(guān)系到爐襯耐火材料的使用壽命。因此各操作者必須嚴(yán)格執(zhí)行冷爐啟熔工藝。422爐內(nèi)按新爐熱電偶安裝要求，安裝好熱電偶。423爐內(nèi)放入啟熔塊、放入時(shí)要小心、平穩(wěn)放入，

14、減少對(duì)耐火材料的沖擊，啟熔塊周圍填入小塊干凈的回爐料，啟熔塊加到爐1223高度后，加入生鐵、廢鋼至上冷卻環(huán)下沿，按冷爐啟熔工藝曲線啟熔。424冷爐啟熔各準(zhǔn)備工作完成后，從微計(jì)算機(jī)調(diào)出或輸入冷爐啟熔工藝曲線，輸入啟熔命令，啟動(dòng)送電系統(tǒng)，開始啟熔。425冷爐啟熔工藝曲線室溫55h 1100 保溫2小時(shí) 1100 100h 1600 保溫2小時(shí) 出爐注：最高溫度比鐵水出爐溫度高出40-60，但不能高于1600426啟熔過程中要用煤氣對(duì)爐口冷環(huán)進(jìn)行同步升溫。427 1560保溫結(jié)束后，調(diào)整鐵水后用于生產(chǎn)。第五部分 爐襯耐火材料壽命及爐襯拆除51爐襯耐火材料使用壽命511爐襯使用壽命，應(yīng)達(dá)公司與聯(lián)礦都建

15、議熔化150200爐次。512爐襯使用壽命受各種因素影響1、啟熔時(shí)上下點(diǎn)與中點(diǎn)溫差過大；2、沒有控制好燒結(jié)工藝曲線溫度；3、高溫?zé)Y(jié)差、時(shí)間短、急于出爐；4、冷爐啟熔次數(shù)過多，啟熔曲線溫度控制差，鐵料在裂紋沒彌合前熔化鉆鐵；5、熔化時(shí)溫度過高（超過1600）；6、熔渣對(duì)爐襯的侵蝕；7、爐子啟熔時(shí)（新爐），熔化含C量高鐵水；8、新爐熔化沒有達(dá)到足夠的燒結(jié)層而冷爐等因素。52爐襯壽命的判斷521初期使用嚴(yán)格按熔化爐次執(zhí)行，由150爐次起，通過積累經(jīng)驗(yàn)逐步提高到200爐次。522觀測(cè)爐膛直徑變化判斷，爐墻被侵蝕掉局部12，全部13，應(yīng)拆除。523觀測(cè)爐子冷卻水溫度，以新爐襯的回水溫度為準(zhǔn)，同一送電功

16、率，同鐵量，溫差超過30，應(yīng)注意觀察耐火材料。524觀測(cè)送電功率變化，送電功率與新爐襯比功率變化較大時(shí)，應(yīng)注意觀察耐火材料。525爐底泄漏報(bào)警，爐襯壽命達(dá)到極限。526爐襯使用壽命的判斷，需要長(zhǎng)期的積累經(jīng)驗(yàn)，每次拆爐襯后都要對(duì)爐襯使用情況進(jìn)行分析，以確定最佳爐襯使用壽命。527判斷爐襯使用壽命的原則：爐襯的使用壽命必須有足夠的安全使用系數(shù)，不能單純地追求使用壽命，要考慮爐子使用的安全性，寧過剩，勿冒險(xiǎn)。特別是爐襯完全燒結(jié)沒有松散層，將造成拆爐困難，嚴(yán)重時(shí)將損壞線圈。528 接地泄露以第三、四爐熔化的數(shù)字為基準(zhǔn)數(shù)。以后測(cè)量數(shù)與此對(duì)比。如上升較大，同時(shí)爐子熔化爐次達(dá)到100爐次以上時(shí)，拆爐時(shí)觀察松

17、散層，經(jīng)過一定經(jīng)驗(yàn)積累達(dá)到一個(gè)較理想的數(shù)據(jù)。53爐襯拆除操作規(guī)程531爐襯急冷后，拆除爐嘴，扒渣口，爐口（深500），注意保護(hù)爐口環(huán)及泥漿料不被破壞。532將爐體翻至90°，爐下部用專用槽鋼支好，防止回落，爐上部同時(shí)用槽鋼支好，防止?fàn)t襯推出時(shí)將爐子撅起來。533爐前放好垃圾箱，用于接爐襯。534將爐襯頂出機(jī)構(gòu)與爐底連接好，連接好液壓管路。535啟動(dòng)液壓泵，頂出機(jī)構(gòu)緩慢加力，將爐襯頂出，頂出23時(shí)要減慢速度，保護(hù)好爐底頂出塊。536爐襯頂出機(jī)構(gòu)，只要推出桿已將爐襯推動(dòng)，就不準(zhǔn)在沒有完全推出舊爐初前，退回推出桿，退回頂出桿，將造成推出塊脫開掉下來，而無法再進(jìn)行頂出工作。537舊爐襯推離爐

18、殼時(shí)，注意不要將推出塊推出爐殼，要用天車將推出塊吊出。538吊出推出塊，退回頂出桿，拆下頂出機(jī)構(gòu)，爐子臨回原位。第六部分 中頻感應(yīng)電爐熔煉工藝中頻感應(yīng)電爐適用于熔化各種牌號(hào)鐵水，滿足各種成份、溫度的鐵水，滿足各種鐵水的性能要求。有很好的適應(yīng)性。由于中頻爐調(diào)整成分比較方便，所以工藝對(duì)鐵水成分范圍的要求應(yīng)更窄，以使鑄件性能更加穩(wěn)定。具體范圍可根據(jù)鑄件種類劃分為多個(gè)“牌號(hào)”?；?qū)€(gè)別鑄件定制特殊的成分要求。由于中頻爐電源功率很大，所以提溫能力也很強(qiáng)，可以對(duì)不同鑄件給出不同的溫度范圍來滿足鑄件的要求。6.2中頻爐鐵水配料原則：由于合金元素補(bǔ)加相對(duì)容易，盡量使原始配料成分等于或略低于目標(biāo)成分，以便在首次

19、化驗(yàn)后進(jìn)行補(bǔ)加合金的調(diào)整。若鐵水某項(xiàng)成分超出目標(biāo)，進(jìn)行調(diào)整時(shí)需加入大量的鐵料（廢鋼、生鐵或回爐料）進(jìn)行稀釋，將增加鐵水總量，同時(shí)使其它元素也發(fā)生較大變化，帶來連鎖反應(yīng)。所以無論是配料、調(diào)整都不益超出鐵水成分上限。超出鐵水成分目標(biāo)值，調(diào)整時(shí)將非常困難。6.3鐵水溫度控制原則為：只要能滿足機(jī)械性能和澆注溫度，就盡量降低鐵水出爐溫度，以保證耐火材料壽命。鐵水在保溫不出爐時(shí)，鐵水溫度保持在1350±5。6.4回爐料中如帶入砂子，對(duì)爐襯侵蝕違害較大，同時(shí)還易造成搭棚的可能，所以回爐料必須經(jīng)過清砂處理?；貭t料應(yīng)根據(jù)不同牌號(hào)分別堆放，回爐料使用QT450嚴(yán)，不許用其它種回爐料?；诣F一般可用其它任一種，但應(yīng)注意比例。合金鑄鐵（例如奧貝球鐵、QT550）使用自身產(chǎn)生的球鐵回爐料最經(jīng)濟(jì)?？梢允购辖鹪氐氖盏寐瘦^高。65配料中頻感應(yīng)電爐配料由熔化工進(jìn)行配料計(jì)算，并把結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)以配