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錦州吉瑞特電爐有限公司
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地址:遼寧省錦州市太和區三屯工業區
真空感應爐冶煉
一、目的:
1、掌握(真空)感應爐冶煉的工藝過程,(真空)感應爐冶煉設備操作。
2、了解(真空)感應爐冶煉原理和特點,根據冶煉品種制定冶煉工藝。
二、(真空)感應爐冶煉原理和特點
1、原理:感應電爐工作原理基于電磁感應和電流熱效應原理。當交變電流通過感應圈時,在線圈周圍產生交變磁場,爐內導電材料在交變磁場作用下產生感應電勢.在爐料表面一定深度,形成電流(渦流)。爐料靠渦流加熱熔化。如果爐內熔化的是鋼鐵金屬材料.處在強磁場中的鋼液受到電磁力的作用產生強烈的運動。磁場對鋼液的這種作用稱為電磁攪拌作用。同一匹線圈產生的磁場對堝內兩點A,、B,的作用力如圖1,由于堝中部磁場強度最大.坩堝中部受壓力最大,上下兩端依次減?。@種壓力差使爐內鋼液產生運動。 真空感應電爐是將感應坩堝和錠模放人真空室中,冶煉和澆注同在真空狀態下完成。冶煉在真空下進行,由于碳氧反應產物為氣體CO,使反應向生成C0方向移動,可使碳的脫氧能力達到和硅、鋁相近的水平。根據氣體在鋼液中的溶解服從平方根定律,可知真空下冶煉,有利于鋼液去氣。對某些蒸氣壓較高的合金元素,如Pb、As、B1、sn、zn等,當外界壓力降低到小于蒸氣壓時,變可從合金中蒸餾出來,從而改差鋼和臺金的性能。
三、實驗過程
1、坩堝制備:為了提高電效率.感應爐坩堝壁不能太厚,加上電磁攪拌的沖刷和坩堝內外溫差大,坩堝壽命往往較低,坩堝制備是一項經常性的工作。
(1)原料:電熔鎂砂:MgO>98%,不得混入雜物,新烘磁選后使用:粘土:粒度<0.3mm;玻璃水;磷酸:粒度<0.5mm;石墨芯,外部包3層紙,底角要求圓滑;玻璃布;石棉板;爐底磚;坩堝材料配比:電熔鎂砂98.0~98.5%;硼酸1.5~2.0%,總量30kg。
(2)打結:真空感應爐打結前要抽真空檢漏,漏氣率應< 1.5μ/分。 10 P 1 2P?? 漏氣率 圖1 電磁力對鋼液的作用 及鋼液運動方向 P1—停泵時真空度,μ; P2一停泵10分鐘后真空度,μ。 用搖表檢查托盤與感應器之間是否絕緣。 感應器托盤下要墊好木塊,以防止大軸轉動。石棉板放人玻璃布口袋,再將口袋放入感應器內。在石棉板上放置爐底磚。加入混合鎂砂5kg左右;用釬子、平錘搗打結實,打結后的爐底厚度40mm左右。把石墨芯固定在爐底正中間,坩蝸壁分層打結,每層打結前用釬子劃松鎂砂2~3mm,再加鎂砂l.5~2Kg,搗實。打結最后第二層時鎂砂中加入適量玻璃水。最后一層用80%鎂砂加20%粘土及適量玻璃水混合均勻,輕握成團即可,以便加固出鋼口和爐沿。
(3)燒結坩鍋:送電前,檢查電氣、水冷、機械系統是否正常。正常后.方可送電。功率從4kw起送電.功率間隔2kw,每擋送10分鐘。送至功率為32kw.時間達20分鐘停止送電。30分鐘撥出石墨芯子.迅速清理坩堝。坩堝壁如有細小裂縫,用細鎂砂修補。如有整圈橫裂,大口縱裂則拆除重打。
(4)洗爐燒結:清理完坩堝后。用純鐵、金屬鎳或返回鋼洗爐,洗爐料比正常料稍多。洗爐時間3小時。爐料保持2小時不熔。
2、真空系統操作:打開5〃閥,用機械泵抽低真空。
1、旋片式機械真空泵
2、油擴散噴射泵
3、真空熔煉室
4、預真空閥門
5、低真空閥門
6、高真空閥門 如需要高真空.先關5〃閥,再打4〃、6〃閥;如需要轉低真空,先關6〃、4〃閥,再開5〃閥。破真空時。依次關閉所有閥門,管道、爐體內充氣后,打開爐體。
3、熔煉:真空感應爐冶煉所用原料必須清潔、無油、無銹、無污物。稱量準確。
(1)裝料:裝料時,要上松下緊,一次裝完,補加的合金小料裝入爐蓋上的料倉內。返回 鋼、純鐵、鎳、鉻、鋁、鎢、鈷、高釩等可裝入坩堝內。返回鋼在底部,純鐵在四周,鈷在底部或中下部,鎳在中下部,鉻在中部,鉬、鎢、高釩在中上部,銅在中上部。其它補加的合金料按如下順序加人料倉:硅、鈦、鋁、鈮、錳、硅鈣、硼鐵、鈣、稀土、碳。裝料的同時,把經過烘烤的錠模、帽頭、漏斗裝入澆注室。
(2)熔化:電氣、水冷、真空系統.機械系統、測溫裝置、加料槽、感應圈、窺視孔經檢查合格后:關閉4〃、6〃閥門,打開5〃閥,合爐抽真空,小功率送電。真空度滿足要求后,可適當提高功率。熔化期間,不可隨意傾動坩堝,以防爐科掉出,發現爐料架橋可傾動坩堝使料下落。爐料熔化80~90%,后加裝在科槽中的銅鈮等。全熔后,鋼液面平穩,溫度達到要求.進入精煉期。
(3)精練期:錳、硅鈣、硼鐵、鈣、稀土合金在預真空下加入;硅、鈦、鋁在高真空下加入。合金小料加入后,傾動坩堝,提高功率進行磁力攪拌。達到出鋼溫度,關閉所有閥門,停泵出鋼。
4、澆注:開始慢澆,中間適中,澆至帽口線上三分之一處迅速充填直至澆注完畢。迅速撤除真空,吊出鋼錠模,注后40分鐘方可脫模。
5、特殊情況處理
(1)破真空:遇有下列情況需破真空。爐料嚴重架橋;真空度達不到要求,檢查爐內是漏水、滲水;低真空有嚴重打弧。
(2)突然停電時,迅速關閉所有閥門。
(3)功率表(見右圖)、電流表、電壓表指針突然劇烈擺動,要注意發生漏爐,立即停電,如果料全熔,可加入合金小料,傾動坩堝攪拌.關用所有閥門。停泵出鋼。
(4)熔煉過程中,需調節補償電容值,必須先調勵磁調節鈕,使中頻電流、中頻電壓、中頻功率回零,再改變電容按鈕。
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