电炉炉衬的使用寿命
铸造用的电炉节能秘诀

一、中频感应电炉节能存在哪些问题?1 .供电电压、娈压器损耗和影响。
不同的供电电压下,变压器自身的损耗有所不同,采用合理的供电电压和相应的变压器更有利于节能。
变压器的选用与中频炉功率的配套常识,现在所有铸造人都非常熟悉了,我们就不多啰嗦了。
2 .中频感应电炉存在的耗能问题。
A.不同容量与频率的选择。
B.额定功率的匹配。
C.感应线圈、水电缆的纯度和载面积对电耗的影响。
D.水垢的影响以及怎样处理的问题。
E.冷却水温对电耗的影响F.炉衬方面对节能的影响。
3.熔炼过程中,在熔炼配料、熔炼工艺、熔炼时间以及设备维护方面对节能的影响。
当我们把上面这些事项都能调整到最佳时,我们的电炉将铸造厂用最经济成本生产出最多的铁水来。
二、中频感应电炉各部分损耗分析1.中频感应电炉使用厂家一般都采用S7、S9型节能型电能变压器,但其电压低,不适合中频感应电炉能能,达不到很好的效果。
中频炉与变压器搭配不合理,常常造成不必要的电能损耗。
2 .钢失生产厂家选择中频感应电炉的容量、频率和其匹配的额定功率不合适,导致不必要的损耗。
3 .目前市场上一方面由一塌解铜不能满足消费者的需求,另一方中频感应电炉生产厂家为降低成本大都采用价格低廉的紫铜代替1号电解铜,导致供电线路的电阻增加,热量损耗相应提高。
这问题就牵扯到电炉采购上面了。
同样一台电炉价格有高有价。
行家采购,是综合评定,外行采购,就可能要被卖家忽悠。
4 .感应线圈是感应电炉的关键部分,是传递有用功到被加热或被熔炼的金属炉料的主体,其传递的能力取决于电流通过感应线圈所产生的磁场强度,即感应器的安匝数。
为了得到大的加热功率,流过感应器的电流很大,历年来中频感应电炉生产厂家一直沿用传统的感应线圈、水电缆截面的制作模式,普遍采用的导电电流密度大于25A∕mm2,感应线圈、电电缆截面小,由于功率因数的影响,经过反复实测炉体额定电流是中频输出电流的10倍(电容全并联式),铜损又与电流的平方成正比,这些癣使感应线圈、水电缆产生较大的热量,温度进一步升高,大量的电能转化为热量被循环水带走而浪费,以致在感应器中的电量损耗可达到中频感应电炉有功功率的20%-30%o5,冷却循环水水温的高低对感应线圈的电阻有一定的影响,水温高,感应线圈电阻值相应升高,导致损耗增加、产热量大,然后产生的大量热使水温升高,形成恶性循环,对中频感应电炉的节能不利。
提高中频感应电炉炉衬寿命的解决方案

( 5 )无需补炉 ,维护简单 ( 仅以塑性料 勾抹 涂缝 ,即抹即熔无需等候 )。 ( 6 )炉龄更长 ,出液量 大 ( 炼钢 1 0 0 炉次 以
上 ,炼 铜2 0 0 炉次以上)。
( 7 )安全性高 ,避免 穿炉 ( 采用双 层炉衬复
合 结构
3 0 V 2 0
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w w ̄ . r ne t o l w o r k l n ll g S O . c om
箩 期 热 孕簧 压 铸 造 ’ 参 霭 工 热 … 加 … 工 一
I l c !
若按平均送 电6 0 k W烘炉 l O h 计算可省电6 0 0 k W・ h , 以0 . 8 / k W・ h 元计算 ,合人民币4 8 0 元。 ( 3 )熔钢 量大 手工 捣制的炉衬熔钢 一般在 2 3 0 k g 左右 ( 使用后期 ,容量 稍大 )。而采用成型 炉 衬后第 一炉熔 钢就在 2 8 0 k g 以 上 ,每 炉多化 钢 5 0 k g 。一般熔炼 l t 钢需耗电8 0 0 k W・ h 。若 1 0 0 炉 多 熔炼5 t 钢 ,折算节省的 电为4 0 0 0 k W・ h ,节省人 民
几种典型的成型炉衬及相应 的中频 电炉感应线 圈尺寸情况见表 1 。
表1 成型炉衬型号及对应的感应线圈尺寸
型号/ k g 1 0 0 1 5 0 2 5 0 5 0 0 7 5 0 l O 0 0 1 5 0 0 2 O 0 0 3 0 o 0 5 o o 0
币3 2 0 0 元。
炼钢量和降低用电功率三项就节省电费1 8 0 0 0 元。 综上所述 ,使用成型炉衬仅节省的 电费就大于 购买成 型炉衬 的费用 。减 少 了筑 炉次数也 就减少 了原料 、人工 的投入 。使用次数越 多 ,效 果越 明 显。因此 ,成型炉衬是一种高效节电产 品。
电炉炉衬寿命可靠性研究的数学模型

维普资讯
第 3期
苏 家健 电炉 炉 衬 寿 命可 靠 性 研 究的 数 学 模 型
炉衬 的输 出参数 , 两者 的 函数关 系为 c : 则 r
C( =f U( ) U) ( t1 1 、
在炉 衬侵 蚀损 伤过 程 的影 响下 ,炉 衬温 度 随时 间发 生变 化 。若 c ) r 与 r f均为 非线性 关 系 , 则
中图 分 类 号
文 献 标 识 码 B
M ATHEM ATI CAL PATTERN BAS ED ON TH E S TUDY N I RELI ABI TY LI OF TH E LI NG F FoR NI LI E ELECTRI FURNACE C
形 成模 型 ,即一 个 能反 映 出函数关 系和 随机关 系 的
损伤具有 随机性和概率性 ,定量评估炉衬的侵蚀程 过程图,以便估算炉衬工作故障发生的概率或可靠 度。 炉衬 由于受到物理、 化学的侵蚀 , 出现被熔化、 软 度是很复杂的。 评价炉衬工作能力的两个重要指标是炉衬的热 负荷和两次修理之间的时间长短 。前者与炉衬的温 度有关 , 后者即是炉衬的使用寿命 。实际上 , 它们均 反映了炉衬的工作可靠性 。 研究它们之间的关系, 必 化 、熔蚀 和崩裂 ,这些现象 ,在此定义为炉衬的故 障。当然 , 炉衬 的侵蚀是个渐近缓慢 的过程 , 故障的 产生是若干个一个连着一个阶段的最后结果 。 所以 , 可以通过 图 1 来研究故障发生的各个阶段。
S i i uJ j n aa
(hnh i eodPlt h i U i sy S agm, C ia 2 10 ) Sa ga cn o e nc nv i , hnh h 0 2 9 S yc et n
铸铁感应电炉硅质炉衬的使用寿命分析

铸铁感应电炉是工业生产中常见的一种熔炼设备,其使用寿命与硅质炉衬的质量有密切关系。
本文将对铸铁感应电炉硅质炉衬的使用寿命进行分析,探讨其与炉衬材料、炉温和生产工艺等因素的关系,希望能对相关生产企业提供一定的参考和借鉴。
一、硅质炉衬的性能和分类硅质炉衬是一种耐火材料,具有良好的耐高温、抗侵蚀、抗冷热震等性能。
硅质炉衬可以根据其耐火度、热震稳定性、强度和导热性等性能分为不同等级。
根据国家标准,硅质炉衬主要分为五个等级,其中1号硅质炉衬的耐火度最高,使用寿命较长,适用于高温条件下的熔炼设备。
硅质炉衬与铸铁感应电炉的内壁间通常采用冷却水进行冷却,以保证内壁耐火材料的使用寿命。
对于高温条件下的炉衬,还需要采用防火砖等耐火材料进行保护。
二、硅质炉衬的使用寿命分析硅质炉衬的使用寿命通常与其质量、炉温和生产工艺等因素密切相关。
下面将从这几个方面进行分析。
1. 炉衬材料的质量炉衬材料的质量是硅质炉衬的使用寿命的关键因素之一。
在选择硅质炉衬时,应考虑其内部结构、化学成分、物理性能等多方面因素,并根据具体情况进行选择。
一般来说,高品质的硅质炉衬价格较高,但使用寿命更长,性能更稳定。
2. 炉温炉温是铸铁感应电炉硅质炉衬使用寿命的重要因素。
过高的炉温容易导致炉衬材料的脱硅,从而降低其使用寿命。
如果炉温过低,则会影响熔炼效果,生产效率也会降低。
因此,在铸铁感应电炉的生产过程中,需要根据具体情况控制炉温,以保证硅质炉衬的使用寿命。
3. 生产工艺生产工艺也对硅质炉衬使用寿命产生着重要影响。
生产工艺不正确可能导致炉衬材料内部结构不均匀,或者存在表面裂纹等问题,从而影响其使用寿命。
因此,在生产过程中要严格控制各项工艺参数,确保硅质炉衬的质量和使用寿命。
三、总结综上所述,铸铁感应电炉硅质炉衬的使用寿命与炉衬材料的质量、炉温和生产工艺等因素密切相关。
在实际生产中,需要根据具体情况选择适当的硅质炉衬等耐火材料,并严格控制炉温和生产工艺,以保证硅质炉衬的使用寿命和熔炼效果。
电炉炼钢工考试(试卷编号2181)

电炉炼钢工考试(试卷编号2181)1.[单选题]关于碳氧反应速度描述正确的是_______。
A)冶炼前期铁水碳含量高,碳氧反应速度最快B)冶炼中期反应速度最快C)选项冶炼后期温度高,碳氧反应速度最快答案:B解析:2.[单选题]氧气是氧气转炉炼钢的主要氧化剂,通常要求( )。
A)氧气纯度不小于99%,使用压力在0.8~1.5MpB)氧气纯度不小于99.5%,使用压力在0.6~1.2MpaC)氧气纯度不小于99.5%,使用压力在0.8~1.5MPa答案:C解析:3.[单选题]LF炉加热采用的是( )加热法。
A)化学B)电弧C)燃料燃烧答案:B解析:4.[单选题]硅铁的表面颜色及形状:( )。
A)断口具有针状结晶组织,并带有各种混合色彩B)断口呈银白色,光泽强,表面颜色正常情况下呈灰色,性脆C)断口组织呈银白色颗粒,易碎,表面正常颜色是金黄色、银灰色答案:B解析:5.[单选题]铁水脱磷预处理工艺通过氧枪吹入气体氧的作用不含以下内容( )。
A)脱硫B)调节所需氧量C)调节温度答案:A解析:6.[单选题]轻烧镁球在炼钢中主要是向炉渣中配加( )起护炉作用。
A)MgO答案:A解析:7.[单选题]在一般情况下,随着温度的升高,纯铁液的密度( )。
A)升高B)降低C)不变答案:B解析:8.[单选题]取样要求在规定时间内送达化验室。
例如:4:00取的生铁样,一般要求在( )送达化验室。
A)8:30前B)15:00前?C)下午下班前?答案:B解析:9.[单选题]_______氧化物的熔点最高。
A)MgO·SiO2B)CaO·SiO2C)2CaO·SiO2答案:C解析:10.[单选题]若采用高(Tfe)含量的熔渣溅渣时,碱度高,溅渣层是以( )为主相。
A)MgoB)CaoC)C2S和C3SD)SiO2答案:A解析:11.[单选题]转炉炼钢过程中,应用最广泛的脱氧方法是( )。
A)真空脱氧B)扩散脱氧C)沉淀脱氧D)硅脱氧答案:C解析:A)4.5克/立方厘米B)3.5克/立方厘米C)2.5克/立方厘米D)5.5克/立方厘米答案:B解析:13.[单选题]当钢中加入适量V、Al、Ti、Nb等元素时,与氮形成稳定的氮化物,不仅消除时效,还阻碍( )晶粒长大,起到细化钢晶粒的作用,可提高钢的力学性能。
提高电炉炉衬使用寿命的探讨

2 炉 衬 侵 蚀 原 因 分 析
衬 的侵蚀 原 理进 行 分 析 :
1 O吨工 频 感应 电炉 其 结 构 最外 层 是 感应 线 圈 ,往 里
是耐 火 砖 , 再往 里 是 报警 电极 、 云母 板 、 石棉 板 、 棉 布 等 石 隔热 材 料 ,最里 面 直 接 与铁 水 接 触 的 是 坩埚 ,也 就 是 炉 衬 。烘 炉烧 结 后 , 衬一 般 形 成 烧 结 层 , 炉 过渡 层 及 松 散 层
( ) 高 炉 衬 材 料 的热 强 度 ( 别 是 烧 结 层 ) 提 高 1提 特 以
炉 衬 抗 冲刷 性能 ;
( ) 高 炉衬 材 料 的物 理化 学 稳 定 性 能 , 加 炉 衬 抗 2提 增
侵 蚀性 能 。
重 制 约 了铸 管 生产 的组 织 , 频繁 的停 、 、 、 炉 使 炉子 拆 筑 烘 的利 用率 下 降 , 水 的处 理 能力 不 足 , 铁 无法 保 证 离 心 浇注 多台 离心 机 同 时生 产 的 铁水 供 应 , 约 了产量 、 制 质量 的进
炉料 的冲刷 等 。
我 公 司是 我 国最 早 引 进 离 心 球 墨铸 铁 管生 产 设 备 及 工 艺 的厂 家 之 一 ,采 用 水 冷 金 属 型法 生 产 离 心球 墨铸 铁
管 ,现 具 有 2 O万 吨 / 铸 管 生 产 能 力 ,产 品 最 小 规 格 年
D 8 , 大规 格 D 10 。 N 0最 N 2 0 熔 炼 采 用双 联 熔 炼 , 装 高 炉 铁 水 运 至 厂 房 内 , 先 罐 首 倒 人 混铁 炉 保 温均 衡 铁 水 , 后倒 人 电炉 调 质 、 温 。 在 然 调
生 产 过 程 中我 们 发 现 , 由于 以下 原 因 , 衬 使 用 寿 命 低 , 炉 成 为制 约 了铸 管 生产 的瓶 颈 因 素 。
电炉使用说明书(WD)

在高温熔炼时,接触金属液的报警电极易烧损
用测试棒检查
用测试棒检查
水泵
观察
轴端部漏水
1次/日
更换密圈
冷却塔
观察
喷淋管路结垢
盘绕管外表面结垢
1次/6周
用清洗液清洗
第三注意事项、异常现象的处理
1.注意事项
1.1水冷系统(见补充说明书)
1.1.1启动前,先从冷却塔注水口注满喷淋用水,再启动喷淋电机、风机排气。
1.1.5定期检查水塔喷淋水池、膨胀水箱内存水量的多少,并及时加水
1.1.6每天观察,水压表、水温表及检查输水胶管老化程度,检查分
支路阀门接头处是否有漏点,并做记录。
1.1.7每台炉子各分支夹布输水胶管,应将它们分段并排捆扎成一整
束以防止软管本身或非正常弯曲。
1.1.8开式循环水系统应设置应急用的备用水进出口。
1.3在调整溢流阀前需扳动相应操纵台倾炉手柄,此时调整液压箱上
的压力表至有显示(否则无法做调压工作,因为在启动液压泵后,其液压系统处于卸荷状态。这种设计可减少液压介质的温升)。
1.4按下电机启动按钮,电机运转,推动手动阀手柄至“升”位,电炉便做前倾动作,炉内金属从炉嘴倒出,将手动阀手柄缓慢放置中位,电炉处于停止状态(可任意停留在0~95度位置之间)。
2.异常现象的处理
2.1水泵不出水,检查其旋向,注水量是否够,管路排气是否畅通。
2.2电容器、铜排、整流逆变管组所使用的输水软管突然发生爆裂应先将电源关闭,再关闭水源,更换新管。
2.3炉体在运行时,各分支输水软管突然发生爆裂,应先切断电源,关
闭分支路水量,对爆裂管进行更换,首先应将感应器上的软管拆下,而后拆除设在水分配器的另一端,并更换新软管,在软管爆裂时,采用临时补救方式进行。(换管时间4min以内)
单位内部认证电炉炼钢工中级考试(试卷编号161)

单位内部认证电炉炼钢工中级考试(试卷编号161)1.[单选题]一般单重超过( )t废钢铁不能确认化学成分,要取样化验。
A)1B)1.5C)2答案:B解析:2.[单选题]炉渣粘度与脱磷反应速度之间关系为_______。
A)炉渣粘度越小,反应速度越快B)炉渣粘度越大,反应速度越快C)炉渣粘度越小,反应速度越慢答案:A解析:3.[单选题]一般生铁的化学分析样,粒度要求( )mm。
A)≤0.088B)≤0.125C)≤0.177答案:C解析:4.[单选题]电炉终点控制主要包括终点温度和_______控制。
A)终点成分B)终点氧含量C)终点锰含量答案:A解析:5.[单选题]为使耐火材料浸蚀速度减慢和避免事故,碱性炉渣应选择( )耐火材料。
A)酸性B)碱性C)中性答案:B解析:6.[单选题]不常用的铁合金,必须坚持( ),避免出现意外事故。
A)用多少发多少7.[单选题]在选择耐火材料时,首先要了解( )。
A)化学成分B)耐火度C)抗渣性答案:A解析:8.[单选题]确定氧枪高度时应考虑_______和冲击深度。
A)冲击面积B)终点温度C)终点磷含量答案:A解析:9.[单选题]炉外精炼是指将炼钢炉中初炼的钢水移到______或其它专用容器中进行精炼,也称为二次精炼。
A)钢包B)铁水包C)中间包答案:A解析:10.[单选题]加入到熔池中,既可做为助熔剂又可做为冷却剂的是( )。
A)萤石B)铝矾土C)氧化铁皮答案:C解析:11.[单选题]增碳剂颗粒小,溶解速度快,损耗速度( )。
A)小B)大C)不变答案:B解析:12.[单选题]埋弧操作使电能效率得到大幅度的改善,也意味着电弧对炉衬( )大幅度减少。
解析:13.[单选题]钼和镍与氧的亲和力( )。
A)非常大B)相等C)无亲和力D)非常小答案:D解析:14.[单选题]炼钢生产中,锰铁主要用于( )。
A)沉淀脱氧,合金化B)扩散脱氧,合金化C)不脱氧,合金化D)真空脱氧、合金化答案:A解析:15.[单选题]不利于脱磷反应的条件有( )。
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电炉炉衬的使用寿命电炉炉衬的使用寿命对于需要连续大规模生产的冶金、铸造企业来说具有重大意义。
我公司使用无芯感应酸性炉衬电炉(先是1.5t工频炉,后为2 t、3t中频电炉)熔炼灰铁和球铁铁液,炉衬寿命平均达到400次以上,最高达到620炉(按总出铁量除以电炉额定铁液容量计算达到电炉的高炉龄是一个系统工程,必须做好以下各方面的工作。
1筑炉前期工作包括水冷、感应线圈、磁轭、支撑胶木、绝缘涂料、耐火胶泥的检查和处理。
1.1要求各个部件之间必须连接稳固,通电元件之间必须部件本身无隐患、保持规定的距离,通水元件本身及连接无渗漏;通电线圈上必须无多余金属残留物且涂刷专用线圈涂抹料(绝缘材料);线圈内侧圆周之间必须要涂抹专用耐火胶泥,耐火胶泥在线圈内部形成的柱(锥)面必须光滑,不允许出现凸凹点、在线圈每匝之间形成良好的连续填充;凡涂抹料、耐火胶泥在筑炉前必须干燥,可以自然停留24-48h晾干,也可以晾干12h后置人坩埚模小功率10kW左右烘烤1~2h烘干。
1.2目的达到尽量减少因为炉体的绝缘(胶木发烟、匝间短路和感应线圈吸附铁豆)、漏电、炉体内圆柱(锥)面影响炉衬自然收缩产生裂纹等意外事故,而导致的必须或者难以判断的停炉、拆炉。
2筑炉工序包括筑炉准备工作、筑炉操作两个步骤。
2.1筑炉准备工作2.1.1筑炉工具一般要用到以下三种工具:耘松叉、捣固叉、捣固锤和通用的连接棒、电振动器等。
(1)耘松叉:因为并排几个铁齿较短(一般常为40~50mm)、较细且端部较尖,主要用于把加入坩埚四周的炉衬材料耙匀并预叉实,在加入后一层炉衬材料之前把前一层筑好的炉衬上表面耘松约20mm。
(2)捣固叉:一是要求齿的分布形状与坩埚圆周仿形,便于叉到坩埚模的边沿部位;二是叉齿的长度应比较适中,达到电振动器传输冲量到前一层与本层的交接处又不至于影响效率,取100~120mm的齿长较合适。
(3)电振动器:拉法基乐法耐火材料(上海有限公司)和美国联矿生产的电振动器性能卓越,比一般的气动、手动筑炉振动效果好得多且效率高;另外,乐法提供的不用叉、锤,在坩埚壁上三个振动点的新式电振动器更具有效率极高、炉衬整体均匀优质的特点。
2.1.2坩埚模额定3t以内一般为5~6 mm的A3钢分段焊接而成。
1.5t以上的电炉坩埚模一般是在烧结阶段被熔化,因为这个规格以上的坩埚模即使加大斜度也难以拔出,即使拔出也很可能拉裂炉壁,烘烤烧结效果(特别是均匀性)比不上熔掉坩埚模,否则将得不偿失。
另外其结构特点将对炉衬寿命有直接影响。
(1)坩埚模主体圆周:这一段可以根据线圈处内面耐火胶泥层的形状(炉衬推出式一般从炉底至炉口有一定便于炉衬推出的斜度),保持一定炉衬厚度而让坩埚此段随形,也可以以保证最薄位置的安全厚度将此段做直。
根据使用中此段的侵蚀状况而将坩埚此段在电炉厂家规定的坩埚圆周尺寸上每边缩小10mm~15 mm。
(2)坩埚模高度的确定:一般认为,底部炉衬厚度以达到高过最下面一匝感应线圈为基准,但是在实际过程中应充分考虑以下因素:熔化效率、熔炼材料、中/工频炉的炉衬侵蚀部位。
一般情况下生产灰铁或者球铁的中频炉的炉底侵蚀不大(大约30~50mm),可以按压着最下面一匝感应线圈上沿为准,而工频炉的炉底侵蚀比较严重(往往达到100mm以上),这就要求将工频炉的炉底比同规格的中频炉炉底炉衬厚50~100mm,整个坩埚模的高度应为炉底炉衬上平面至炉沿平面垂直高度距离加上高过炉沿平面约50mm的高度,这个高度有利于后面的满炉铁液烧结炉衬,具体高度以不影响合上炉盖准。
(3)转角处的尺寸和形状:这是至关重要的。
因为灰铁、特别是球铁在高温(1500~1550℃)下此处易产生"大象脚"侵蚀,而且此处的耐火胶泥层直径也较小,所以此处是可能穿炉的"薄弱环节"。
这个地方的转角应该平缓,转角梯度由一次改为不低于二次,而整体炉衬应该加厚是一个基本方向。
(4)钻排气孔和底部形状:在坩埚模底及侧壁上应按200-300mm的间距钻出呈菱形分布的小孔,这有利于烘烤阶段炉衬材料中水分的排出和增大电阻,提高发热烘烤效果。
孔的直径在3mm左右较好,太小则排气效果不好,太大则导致筑炉时炉衬材料从孔中大量喷人。
坩埚模底部平面不能向内凹进,最好水平,要么由中心向外凸出1mm左右,以免筑炉后底部有气隙和结构性应力导致烘烤烧结时"底爆"。
(5)其余:焊缝必须打磨光滑不留锐角;坩埚的外圆尺寸公差及同心度严格限制在5mm以内;备用坩埚模应在使用前除锈。
2.1.3筑炉材料这里指的是炉衬材料,熔炼灰铁、球铁铁液一般选用二氧化硅为骨料配粘结剂硼酸等的酸性炉衬。
材料的好坏是决定炉衬寿命的第一要素,对此有以下要求。
(1)用量不大的可以自己配制①石英砂成分ω为:SiO2 99%,CaO 0.5%,MgO 0.5%,FeO 0.5%,Al2O30.5%,H2O 0.5%。
②配方目数:6~8、10~20、40~70、200及以下;比例:分别为30%、20%、30%、20%。
另外加入2.0%~2.2%未潮解的过筛硼酸;对上部(感应线圈最上面一匝平面以上)"炉领"炉衬材料最好适量加入模数在2.2~2.8的水玻璃。
③混制:首先对石英砂进行磁选,再把各种目数的石英砂按以上配比加入,用铁铲翻转均匀;按以上配比加入硼酸,再翻转均匀,最后用手再次搓匀。
混制炉领炉衬材料时硼酸加入量取下限,与水玻璃同时加入并翻转均匀和用手搓揉,水玻璃的加入量以硅砂的粉尘全部变潮、手捏不成团为准。
否则,加入过多炉领处易开裂。
(2)用量较大且需要连续生产时最好选取专业炉衬材料厂配制好的"干打料"。
对此作以下说明。
①供应商和炉衬材料种类、牌号的选择:外国厂家有联矿(天津)、拉法基乐法(上海)等,国内厂家有沈阳力达等;需要什么种类和牌号的材料只需要提供给供应商所在单位熔炼合金种类、最高使用温度等参数即可。
②对供应炉衬材料的使用前检查:一般库存量够用即可,以防炉衬材料回潮;使用前必须检查是否回潮结块,否则要么停用,要么将潮湿料仅仅用于修筑炉嘴,否则容易导致炉衬局部裂纹、剥落。
拆开袋后的炉衬材料要求经过磁选,对非石英质的其它杂质也尽量选出对材料的种类、牌号等应在使用中适时调整。
3筑炉操作3.1耐火、绝缘材料的铺设对内部涂有耐火胶泥的特别是拆炉衬为推出式的,建议先铺设一层云母板,再铺一层石棉板;对非以上情况的,铺设两层石棉板、一层云母板,其中云母板置于两层石棉板之间,要求云母板、石棉板的接头应在50~100mm,且接头应相互错开;云母板、石棉板与线圈内侧(或者耐火胶泥层)之间必须伸展、紧贴;云母板、石棉板必须用张紧圈张紧,特别是在炉口部位必须箍紧,不得留下让异物(特别是铁屑)掉入的隐患。
3.2倒砂、拨匀将经过磁选的炉衬材料用塑料或者木质瓢沿环状的炉衬区倒人,尽量均匀;再用耘松叉将炉衬材料沿环状的炉衬区拔平并预紧实,每次倒人的炉衬材料以拨平、预紧实后比前一层增高不超过120mm为准;耘松叉应在再次倒人炉衬材料前将上一批的已打结炉衬上面耘松20mm深。
3.3打结先用捣固叉,每次都应争取让捣固叉的叉齿扎到此层与上一层的交界处,捣固叉主要是通过向下传递冲量将炉衬材料中的空气排除,从而达到炉衬材料的紧实;当捣固叉难以下扎时就换用捣固锤,捣固锤的打击平面要求下一个要压着上一个的1/3~1/2,直到回弹有力打不动为止。
用叉和锤都应离开石棉板而贴近坩埚模并沿着环状炉衬区旋转打结;这样有利于避免将石棉板打破为碎屑造成穿炉隐患,又可让炉衬在径向方向形成从内到外逐步降低的紧实度梯度,并且在圆环每个同心圆的各点紧实程度均一。
在打结转角处时应格外注意,一是炉衬材料最好按每层80~100mm加料,二是应该将捣固叉、锤适当偏斜,确保能打结该处坩埚模附近区域的炉衬材料。
3.4筑炉其它注意事项确保整个筑炉过程中炉衬及耐热、绝缘材料中不掉入任何杂物(特别是铁质材料),否则应该予以清除;坩埚模水平放置在炉内正中的前提下,根据电炉的侵蚀、出铁时辐射烘烤主要在后面炉衬的情况,建议坩埚模向前面移动5mm左右。
4烘烤、烧结这是炉衬寿命的关键之一。
应制订《烘烤、烧结工艺》,并用热电偶、温度数字显示仪进行监控。
烘烤、烧结应注意以下控制要点。
4.1烘烤和初期烧结阶段的加料特点通常工频炉需要加入起炉块,大约为电炉额定容量的20%~30%,起炉块的四周与坩埚模内壁留5~15mm的间隙;而中频炉不必加入起炉块,只需要加入的炉料块小、密实、干燥无锈。
在底下金属没有熔化之前,一般可将炉内加满炉料,在金属开始熔化后小批量的每次加入50~200kg炉料(视电炉规格定),直到最后金属液面离炉沿50~100 mm。
4.2烘烤、烧结阶段的升温特点总的原则是"低温阶段慢升温,持续时间长",烧结阶段温度要比平时最高出铁温度高50~80℃左右,烧结时间保温2~3h。
低温阶段900℃以前升温速度为1.2℃/min,这有利于炉衬材料中水和晶间水的逸出,在900℃左右保温2~3h后石英稳定发生相变;否则,升温过快将导致石英急剧相变,内应力过大将导致以后炉衬开裂、剥落,急剧降低炉衬寿命及使用安全。
高温烧结做到位,有利于在炉衬的径向上从内到外形成各占1/3厚度的烧结层、过渡层、松散层,这样炉衬既有一定抗高温侵蚀性能,又有较好的强度和韧性。
4.3其它烘烤、烧结使用炉料尽量少用,避免长时间用高碳质炉料在过高温度下熔炼,这将加大炉衬的侵蚀,因为将发生以下反应:C+SiO2=CO2+Si-Q,高温有利于吸热反应的进行。
为使坩埚表面形成一定厚度的耐侵蚀的烧结釉质层,应在烘烤前向炉内投入5~10kg的石英玻璃碎屑;新炉开始使用的前7、8炉铁液建议每次出铁1/5~1/3左右,有利于对炉衬的保护和进一步完好烧结。
5使用维护良好的使用方法对炉衬寿命也很重要。
以下要点应予以注意。
5.1加料、出铁要求炉料的块度不得太大,炉料小批量多批加入,不能蓬料,减少炉料对炉壁、炉底的冲击。
炉内留的铁液在不影响交界材质和加料不飞溅的情况下应适当多些,避免铁料直接撞击炉底。
每次出铁后电炉应平放,减少炉内铁液对后壁的辐射烘烤和重力对整体炉壁的不均匀作用。
5.2"冷凝金属起熔"为减少炉衬因为反复骤热骤冷的热疲劳导致开裂,往往连续开炉对炉衬寿命的延长是相当重要的,但是由于突发性事件导致电炉停电,炉内的铁液冷凝后重新启炉的情况难以避免。
对此,提出以下要求。
(1)在炉内金属顶部没熔穿之前必须将炉体合上炉盖并向前倾斜15°左右,以低于电炉的保温功率开始送电。
(2)在冷凝金属没有软化之前不得提高功率,因为此时升温太快将导致金属的膨胀严重超过炉衬的膨胀而导致金属凝块将炉衬拉裂,最终导致穿炉等严重事故;金属冷凝软化后可以将功率升到保温功率左右,直到冷凝金属上面的金属壳被下面的液体金属熔穿,此时可将炉体放平,以较高的功率升温熔化。