鑄鐵樹(shù)脂砂廠子_開(kāi)原鑄鐵樹(shù)脂砂_河北鑄材

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　近30年來(lái)，感應(yīng)電爐在鑄鋼業(yè)界的應(yīng)用發(fā)展很快，當(dāng)然是由于其具有不少長(zhǎng)處，但是，另一方面，它也有很多短處。選用其作為熔煉設(shè)備，一定要進(jìn)行全1面的分析、研究，力求揚(yáng)其所長(zhǎng)、避其所短，切不可湊熱鬧、趕潮流。設(shè)備選定以后，就應(yīng)該對(duì)其特性有比較全1面的了解，力求在節(jié)能、減排的基礎(chǔ)上不斷提高鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　以下，就感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼的長(zhǎng)處和短處作簡(jiǎn)單的分析，供參考。

　　1、長(zhǎng)處

　　在鑄鋼熔煉方面，與電弧爐熔煉相比，采用坩鍋式感應(yīng)電爐有不少長(zhǎng)處，如：

　?。?）感應(yīng)電爐雖然也是高功率的耗電設(shè)備，但是對(duì)電網(wǎng)的干擾比電弧爐小得多；

　?。?）在對(duì)環(huán)境的影響方面  熔煉過(guò)程中噪音小、排放的煙、氣、粉塵和廢渣都比較少；

　?。?）在資源的利用方面  裝爐材料（包括加入的各種合金元素）的燒損少、收得率較高。造渣材料的用量小得多，而且不用電極；

　?。?）在冶金功能方面  由于有電磁攪拌作用，鋼液的成分比較均勻，鋼液的溫度也比較均勻，溫度控制也比較方便，沒(méi)有因電極而致的增碳問(wèn)題。由于沒(méi)有電弧的高溫作用，也沒(méi)有氮在高溫下離解而易于被鋼液吸收的問(wèn)題；

　?。?）設(shè)備的投資較少，占用場(chǎng)地的面積也比較小；

　　（6）較易于實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動(dòng)化。

　　2、短處

　　由于具有上述長(zhǎng)處，自從上世紀(jì)80年代以來(lái)，坩鍋式感應(yīng)電爐在鑄鋼方面的應(yīng)用發(fā)展很快，但是，坩鍋式感應(yīng)電爐也有其特有的短處，制約它的發(fā)展。‘如何避短？’是工藝技術(shù)人員必需面對(duì)的課題。要避短，就應(yīng)該對(duì)這些短處有充分的了解。

　?。?）耐火爐襯方面的問(wèn)題

　　耐火爐襯是坩鍋式感應(yīng)電爐的重要組成部分，確保其正常運(yùn)行，對(duì)設(shè)備作業(yè)的可靠性、經(jīng)濟(jì)效益、安全性乃至鑄鋼產(chǎn)品的冶金質(zhì)量都至關(guān)重要。

　　坩鍋式感應(yīng)電爐熔煉所用的能量，是由感應(yīng)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量、通過(guò)耐火爐襯傳送到爐內(nèi)金屬的。耐火爐襯的厚度增大，則漏磁通增大，感應(yīng)器輸出的功率、功率因數(shù)和電效率都隨之降低。為了盡量減少平衡電容對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償、提高電效率，必需盡可能地使耐火爐襯的厚度減到最1小。因而，在煉鋼用的各種熔爐中，感應(yīng)電爐耐火爐襯的厚度，比任何爐型的爐襯都小得多，但是，其作業(yè)條件卻又比其他爐型的爐襯苛刻得多。

　　1）爐襯的內(nèi)表面接觸熔融的鋼液、溫度很高，外表面則與水冷的感應(yīng)線(xiàn)圈相接，薄薄的爐襯中溫度梯度卻非常之大。

　　2）爐內(nèi)的鋼液因電磁作用而不斷攪拌，增強(qiáng)了鋼液對(duì)爐襯的沖涮，也增強(qiáng)了其中懸浮的氧化物對(duì)爐襯的侵蝕，而且攪拌作用也使鋼液吸收氣體的可能性增大。

　　3）如果爐襯打結(jié)的緊實(shí)度不夠，或燒結(jié)不好，熔爐過(guò)程中有鋼液滲入爐襯的裂隙，滲入的鋼液因?yàn)橛懈袘?yīng)加熱的作用，不會(huì)在裂隙中凝固，而要在裂隙中繼續(xù)深入，直到接觸線(xiàn)圈、引起短路，甚至造成重大的安全事故。

因而，對(duì)爐襯耐火材料的性能、粒度級(jí)配、爐襯的修筑、爐襯的燒結(jié)都必須嚴(yán)格要求，不能有絲毫馬虎。

　?。?）冶金功能方面的問(wèn)題

　　坩鍋式感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼，其冶金功能比電弧爐熔煉差得多，因此，早期只能用于熔煉冶金質(zhì)量要求一般的鋼種，鑄鐵樹(shù)脂砂生產(chǎn)廠家，制造小型鑄鋼件。上世紀(jì)80年代以后，隨著設(shè)備和耐火材料的不斷改進(jìn)，可以在熔煉過(guò)程中實(shí)施溫和的氧化沸騰，增強(qiáng)其冶金功能，適用范圍也逐步擴(kuò)大到優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高合金鋼，乃至超低碳不銹鋼和各種高溫合金。但是，感應(yīng)電爐熔煉在冶金功能低的問(wèn)題仍然不能忽視。

　　1）感應(yīng)電爐熔煉，爐渣是靠鋼液傳導(dǎo)的熱量使之熔化的，爐渣的溫度低于鋼液的溫度，不能像電弧爐熔煉那樣，經(jīng)由鋼液-爐渣之間的多種冶金反應(yīng)，實(shí)施氧化精煉和擴(kuò)散脫氧。

　　2）電弧爐熔煉，熔池是淺盆型，渣線(xiàn)部位的直徑大約是熔池深度的4～5倍；坩堝式感應(yīng)電爐熔煉，熔池是圓筒形，熔池的直徑小于其深度，二者之比大約0.6～0.75。由此可見(jiàn)，感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，鋼液-爐渣接觸的界面比電弧爐熔煉時(shí)小得多，根本就不可能利用鋼液-爐渣之間的冶金反應(yīng)進(jìn)行冶煉作業(yè)。

因此，鑄鋼企業(yè)采用感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，對(duì)爐料的要求必須非常嚴(yán)格：各種原材料都要確知其化學(xué)成分；裝爐材料的用量都要由計(jì)算確定；廢鋼和回爐料都必須干燥、無(wú)泥沙、無(wú)油污；裝爐材料的最1大尺寸不能大于坩堝內(nèi)腔尺寸的1/2。

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1、可控硅變頻器

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展得益于可控硅變頻器的使用。這種變頻器通過(guò)直流中間回路， 用電子裝置將三相交流電頻率轉(zhuǎn)換為所需的頻率， 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數(shù)控電子線(xiàn)路為變頻器提供了各種控制調(diào)節(jié)和保護(hù)功能。中頻感應(yīng)熔煉爐使用的變頻器額定功率不斷提高，生產(chǎn)鑄鐵樹(shù)脂砂廠家， 9000kW 變頻器連接在12t 的爐子上， 鐵液的熔化率為18t / h; 將中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t ， 能使熔化期縮短到35min。感應(yīng)熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化， 一般中頻感應(yīng)熔煉爐熔化鐵液的熔化率為0.14-35t / h。例如， 使用2t 容量的爐子， 可得到2 -2.38t/ h 的熔化率， 使用12t 容量的爐子則可達(dá)到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應(yīng)熔煉爐熔化冷料的熔化率是: 115t 爐為0.75t/ h、3t 爐為1.5t/ h、5t爐為2.5t/ h、10t 爐為4t / h?？梢?jiàn)中頻感應(yīng)熔煉爐的熔化率遠(yuǎn)大于工頻感應(yīng)熔煉爐， 這就可在選擇鑄鐵生產(chǎn)熔煉設(shè)備時(shí)以小代大， 使用較小容量的中頻感應(yīng)熔煉爐代替較大容量的工頻感應(yīng)熔煉爐， 既減少了占地面積， 又降低了投資， 也保證了鐵液的連續(xù)供應(yīng)， 對(duì)于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)能力較大的鑄鐵生產(chǎn)廠家十分有利。將中頻感應(yīng)熔煉爐用于連續(xù)鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產(chǎn)的鐵液熔煉， 以它代替沖天爐， 或與高爐、沖天爐進(jìn)行雙聯(lián)， 其生產(chǎn)能力將可得到充分發(fā)揮。

中頻感應(yīng)熔煉爐電效率和熱效率高， 不但提高了熔化率、縮短了熔化時(shí)間， 其單位電耗也相應(yīng)降低。與工頻感應(yīng)熔煉爐相比， 其電耗可從700kW?h/ t 降低到515-580kW?h/ t。有關(guān)資料表明， 在考慮爐渣的熔化和過(guò)熱所需能量損失的情況下， 中頻感應(yīng)熔煉爐冷啟動(dòng)時(shí)， 單位電耗為580kW?h/ t ， 熱爐操作時(shí)，單位電耗為505- 545kW?h/ t ， 如果連續(xù)加料操作，則單位電耗僅為494kW?h/t。

2、爐體結(jié)構(gòu)

隨著中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度的不斷提高， 對(duì)爐子的安全性、爐襯壽命和噪音等要求越來(lái)越高， 爐體結(jié)構(gòu)的合理性也越來(lái)越為人們所重視， 其中重型鋼殼爐具有耐久性強(qiáng)1、效率和生產(chǎn)率高、噪音小、易于維護(hù)檢修等許多優(yōu)點(diǎn)。  重型鋼殼爐與框架爐不同， 它有一個(gè)開(kāi)有多個(gè)較大檢查口的高強(qiáng)1度環(huán)形鋼殼， 爐子運(yùn)行時(shí)， 檢查口是關(guān)閉的， 檢查時(shí)每個(gè)檢查口均可打開(kāi)。重型鋼殼爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)， 可以避免傾爐出鐵澆注時(shí)可能引起的變形， 延長(zhǎng)了爐襯壽命。而且由于封閉的堅(jiān)固鋼殼及其內(nèi)部可增加吸音隔離材料， 使得工作噪音大大降低。結(jié)實(shí)的鋼殼還能夠有效地保護(hù)感應(yīng)線(xiàn)圈避免飛濺金屬的危險(xiǎn)， 使?fàn)t子在運(yùn)行過(guò)程中具有最1大的安全性。為有效地隔熱保溫并提高爐襯壽命，開(kāi)原鑄鐵樹(shù)脂砂， 重型鋼殼爐還于頂部和底部分別設(shè)置了冷卻環(huán)， 起到了均勻爐襯溫度、降低熱膨脹作用。低能耗、高強(qiáng)1度的不銹鋼冷卻環(huán)，大大提高了爐子效率。

重型鋼殼爐不堅(jiān)固的鋼殼， 而且設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)用于感應(yīng)熔煉爐的厚壁管結(jié)構(gòu)線(xiàn)圈， 并通過(guò)正確選擇感應(yīng)線(xiàn)圈的匝間距離， 使得線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)換效率最1高、電阻最1小。一方面， 厚壁管感應(yīng)線(xiàn)圈載流面積大、壁厚均勻， 不易發(fā)生因電弧和膨脹引起的破壞; 另一方面， 線(xiàn)圈采用特殊的支撐系統(tǒng)， 每一匝都被牢牢鎖緊， 剛性好， 減少了由于電磁力引起的震動(dòng)， 大大延長(zhǎng)了爐襯的使用壽命。另外， 這種感應(yīng)線(xiàn)圈的周?chē)采w了59%的磁軛， 有效地改變了磁場(chǎng)的分布; 同時(shí)，隔離緩沖墊也降低了噪音和振動(dòng)， 增加了磁軛的效率。重型鋼殼爐還采用感應(yīng)線(xiàn)圈延伸并超過(guò)爐襯底部的加長(zhǎng)線(xiàn)圈設(shè)計(jì)， 從而使得從爐體頂部到底部的爐料負(fù)載與磁場(chǎng)的藕合非常均勻， 提高了能量轉(zhuǎn)換效率，也減少了因磁場(chǎng)產(chǎn)生的攪拌力對(duì)底部爐襯的影響。

3、生產(chǎn)

中頻感應(yīng)熔煉爐在生產(chǎn)安排上有較大的彈性， 熔化操作有較大的靈活性。工頻感應(yīng)熔煉爐， 要求不間斷地工作， 每爐鐵液也不宜倒空， 因?yàn)殚g斷工作會(huì)增加冷啟動(dòng)， 而冷啟動(dòng)不但增加熔化時(shí)間和能耗， 而且每次都還必須使用啟動(dòng)塊。中頻感應(yīng)熔煉爐在間斷短時(shí)間使用時(shí)， 則不需使用啟動(dòng)塊就可進(jìn)行冷啟動(dòng)， 鐵液也可從爐內(nèi)倒空， 更換爐料十分方便， 利于實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的材質(zhì)更換， 便于生產(chǎn)組織安排， 這對(duì)于主要承擔(dān)一些非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的制造， 而鑄件需求量大、批量小、品種較多的鋼鐵冶金行業(yè)中的機(jī)修廠的生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

4、除渣與修爐

中頻感應(yīng)熔煉爐生產(chǎn)率高， 熔化期可縮短到35min 左右， 為了最1大限度地利用爐子的功率， 必須盡可能快地除渣。利用撇渣器或人工除渣， 效果差、時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)條件惡劣。為此， 提出了將爐子后傾出渣的方法，即將爐體后傾20-25°， 通過(guò)爐體頂部后邊的開(kāi)槽把爐渣倒入運(yùn)輸車(chē)?yán)铩Ｔ摲椒瓤旖萦址奖?。中頻感應(yīng)熔煉爐工作一個(gè)爐役后， 必須進(jìn)行修爐。為了縮短更換爐襯耐火材料的停爐時(shí)間， 必須采用機(jī)械化手段， 振動(dòng)筑爐機(jī)和爐襯推出機(jī)就成了大型中頻感應(yīng)熔煉爐的主要配件。爐襯推出機(jī)可在爐襯耐火材料未完全冷卻時(shí)將其推出， 進(jìn)一步縮短了修爐時(shí)間， 改善了勞動(dòng)環(huán)境。

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