电磁搅拌器与熔炼炉控制系统改造

电磁搅拌器与熔炼炉控制系统改造
[摘要]电磁搅拌技术目前在各种有色及黑色金属熔炼及铸造中被广泛应用,为产品质量的提高提供了有力支持。

但在实际应用中也存在一定的安全隐患,本文主要对安全隐患进行介绍,并通过技术
改造来改善电磁搅拌器的运行环境,达到安全高效稳定的运行效果。

[关键词]铝熔炼炉电磁搅拌器接近开关程序
中图分类号:th 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)08-289-01
0.前言
电磁搅拌器变频电源把 50/60hz 的工频交流电变成频率为
0.5~3.0hz 的两相/三相低频电源,该电源通入感应线圈后产生一个行波磁场,此行波磁场作用于金属熔体,产生电磁力。

通过电磁力来控制炉体中熔体的流动,使熔体产生有规律的移动,达到搅拌的目的,尽而实现合金成分均匀化,是铝合金铸造尤其是熔炼工序必不可少的环节。

我公司的电磁搅拌器安装于可倾翻式熔炼炉下部,为了资源合理利用,每两台炉子共用一台电磁搅拌器,不仅节约而且节能。

1.电磁搅拌器存在的隐患
电磁搅拌器在炉下设计有三个位置,两个熔炼炉炉底正下方是电磁搅拌器的工作位置,在两个熔炼炉之间是电磁搅拌器的检修及停
机位置。

电磁搅拌器工作时需要从检修位运行到工作位,然后靠液压系统升起,使电磁感应线圈贴近熔炼炉炉底,通电后产生行波磁场来实现对熔铝的搅拌。

在搅拌及电磁搅拌器处于炉底升起状态或位置时,熔炼炉不能倾翻也不能回翻,否则将会严重的损坏电磁搅拌器线圈及升降机构,甚至会损坏熔炼炉底部钢结构,因此电磁搅拌器在不工作时必须停放在两台熔炼炉中间的检修位上,这样才不影响两台熔炼炉的正常倾翻。

电磁搅拌器根据整个铸造工艺的要求进行阶段性的搅拌,在实际的操作过程中,因为熔炼炉的倾翻控制台在熔炼炉后,电磁搅拌的操作控制在电磁搅拌控制室内,两台设备的操作台不在同一位置,并且电磁搅拌器处于炉子底部,操作员很难通过肉眼来确定电磁搅拌器位置,况且在最初的设计当中,电磁搅拌器和熔炼炉之间未设计联锁功能,双方在任何位置或有任何动作都不影响对方的操作,这样势必导致在不同位置的操作员因为信息不畅或麻痹大意造成操作上的失误,产生较大的设备安全事故。

事实上,我公司也确实已发生过两次熔炼炉倾翻挤压电磁搅拌器的事故,造成了严重的设备事故,带来巨大的经济损失。

2.解决方案
影响电磁搅拌器安全运行的根本原因在于电磁搅拌器和熔炼炉之间没有联锁,单独操作任何一台设备都无法准确了解到另一台设备的运行状态,从而无法做出正确的指令。

从这一点考虑,我们只需要让两台设备的运行状态随时能让操作员准确掌控就能解决这
个大隐患。

为了方便操作员同时最直观的掌握电磁搅拌器和熔炼炉的运行
状态,本方案最终确定在熔炼炉操作系统中加入电磁搅拌器的运行状态,使操作员在控制熔炼炉倾翻或回翻时能及时掌握电磁搅拌器的状态。

2.1硬件的安装
在电磁搅拌器检修位两侧分别安装两个光电开关,作为电磁搅拌器本体位于检修位的信号源,通过信号线将光电开关的闭合信号分别引入到对应的两台熔炼炉的倾翻控制线路中,经过中间继电器给熔炼炉plc提供电磁搅拌器在检修位置或在工作位置的信号。

2.2软件的调试
利用编程软件将光电开关的闭合信号引入熔炼炉倾翻控制系统中,使熔炼炉的倾翻和电磁搅拌器的位置形成联锁,只要电磁搅拌器不在检修位,熔炼炉就不能形成倾翻回路,如图a所示:
通过专业软件设计出电磁搅拌器的运行状态图,然后加入到熔炼炉的运行状态人机界面中,使操作员能在同一个界面中同时看到熔炼炉和电磁搅拌器的运行状态,然后编辑电磁搅拌器运行状态图并赋值;同时编辑“电磁搅拌器不在检修位,请勿操作”的报警信号,使其能够根据电磁搅拌器是否在检修位显示在操作界面中,提醒操作员及时将电磁搅拌器停放在检修位,并且在程序中锁定相应的倾翻或回翻输出信号。

如果电磁搅拌进入熔炼炉下工作时,检修位上的相应限位信号将会自动禁止熔炼炉的倾翻动作,同时熔炼炉的操
作显示屏上将会出现相应的提示。

引入两个限位的作用是为了提高系统的稳定性,不会因为其中一个限位的感应失常造成信号误报,当一个限位信号不正常时系统在相应的屏幕上做出提示,以便及时维修。

3.结束语
通过改造,我公司再未发生过熔炼炉倾翻挤压电磁搅拌器的事故,解决了电磁搅拌器安全运行的隐患,提高了生产效率和经济效益。

但是由于熔炼炉炉底温度高、粉尘多等恶劣环境,需要我们定期对电磁搅拌器轨道及限位开关进行清扫和维护,避免信号失灵,提高安全系数。

参考文献:
《平板式电磁搅拌器原理与应用》作者:朱晓鹰(《北方工业大学学报》 1990年01期)。

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大型熔铝炉中用的永磁搅拌器

大型熔铝炉中用的永磁搅拌器
随着我国建筑行业、轨道交通行业、汽车工业、机械制造、家用电器、电力、通讯、航空、航天 等产业快速发展以及出口量的增大,铝合金产业也链快速增长,我国已成为了铝生产和消费大 国。据有关资料介绍,2008年我国铝锭产量已达到1 717.7万t,铝锭消费量为1 255.6万t,铝材 产量为1 427.4万t,铝材消费量为1 305.4万t。虽然暂时受金融危机的影响,铝的产量有所下 降,但从长远发展趋势来看,铝的产量将会进一步提高,熔炉也由中小型向中大型发展,目前我 国最大的熔炼炉容量为75 t。各行业对产品质量的要求会越来越高,能耗也将成为一个比较 突出的问题,节能降耗、提高投入产出比、降低产品成本、提高产品质量将成为企业竞争能力的 根本。目前我国铝加工材能耗指标虽然呈逐年下降趋势,但从长远发展以及国务院制定的“十 一五”规划纲要要求来看,淘汰落后产能、节能降耗、提高产品质量是一项长期艰巨的任务,随 着各行业先进技术的应用以及产品质量的不断提升,也对铝合金熔铸质量及能耗问题提出了 越来越高的要求。铝熔铸及加工行业必须通过对一些中小企业进行整合和技术装备的改造, 生产工艺的改进等来适应提高产品质量的趋势。在铝的熔铸这一重要环节中,搅拌质量与节 能已成为比较突出的问题。
1 大型磁搅拌器研制背景
由于铝的需求量在近几年持续增长,对铝熔炼的生产工艺、产量、能耗、环保等方面提出了 更高的要求。众所周知,如何对大型熔炼炉中的熔体进行有效的搅拌从而使其成分和温度更 均匀,是保证产品质量的重要一环。传统的搅拌一般为机械扒渣搅拌或人工搅拌,两者均为接 触式搅拌。扒渣搅拌由于受熔炉门的限制,搅拌范围小,自动化程度低,搅拌均匀性差。同时 由于搅拌头处在高温下工作,易损坏,更换频繁,使用成本高。而人工搅拌由于人的操作,受人 的技能和劳动态度影响较大,搅拌速度慢,易出现氧化,工作环境恶劣,搅拌均匀性差。而且两 者极易造成熔体的污染。因此,机械扒渣搅拌与人工搅拌已越来越不适应大型熔炉的生产需 要。这促使我们开始对大型熔炉用的磁力搅拌器进行研制。

目前最现代化的铝熔铸车间

目前最现代化的铝熔铸车间

目前最现代化的铝熔铸车间93-11〔美国〕G.J.Binczewski崔凤岐译范靖亚校1前言世界铝加工业中最现代化的熔铸车间最近在美国阿拉巴马州雷诺金属公司的李斯特海尔铝薄板厂建成并投入运行。

该车间并非是将原先设备修整或改造实现现代化的,它完全是一个崭新的车间,耗资1.21亿美元。

该车间的设计基于铝加工业发展的经验和教训,集最新技术装备之大成,并考虑了现在及将来市场的开发。

新车间取代了已有50多年历史的李斯特海尔熔铸车间,旧车间曾为雷诺金属公司殷实服役了半个多世纪,其间虽经无数次的改造和维修,但现在仍显得过时了。

新车间扁铸锭的产能为45500吨/月,产能提高了30%。

从图1可知,新熔铸车间中只有5台熔炼炉,但其熔炼能力与旧车间23台相当;5台铸造机担任了原有16台的任务量;只有6台静置炉。

图1 雷诺金属公司铝合金薄板厂熔铸车间示意图2市场变化效应铝薄板市场变化是促使雷诺金属公司淘汰李斯特海尔铝薄板厂旧熔铸车间的主要原因。

市场变化的效应确实加快铝合金薄板厂许多熔铸车间更新进程了吗?答案是明确的。

近20年来,在铝板市场中,铝饮料罐用板异军突起。

一些熔铸车间已面目全非,例如李斯特海尔铝薄板厂的熔铸车间装备已从原先的“配药柜式拥挤排列”(23台熔炼炉、20台静置炉和16台铸造机生产出为数众多的合金、不同规格的铸锭和系列产品)更新到图1的布局,以满足市场对铝饮料罐用板的需求。

而在美国,铝饮料罐用板已占国内铝板市场总占有量的一半以上,并主要集中在极少数几家铝薄板厂生产,而铝饮料罐用板的产量要占其中每一厂家轧制产品总量的2/3以上。

对铝薄板生产厂家来说,市场对饮料罐用板已完全标准化了,即用两种铝合金冷轧出合格厚度和宽度的薄板。

雷诺金属公司审时度势,将精力集中在制定技术标准并从日益增长的重复规格定货量出发,对铸锭规格标准化。

这种做法对雷诺金属公司尤为重要,因为该公司生产的60%铝饮料罐用板完全为自身所属的制罐厂所用。

铝合金熔炼与永磁搅拌技术的研究

铝合金熔炼与永磁搅拌技术的研究
拌 , 免 了人 工 使 用 搅 拌 钯 搅 拌 对 熔 体 的 “ 次 污 避 二 染” 。特别对生 产高纯铝 等需要 严格 控 制微 量元 素 的 合金 提供 了可靠 的技术 保证 ; 由于永 磁搅 拌 在炉 内 ③ 有 1 3液体 时 即可进行 搅 拌 , 而加 速 了液体 和未 熔 / 从
个 比较 突 出的问题 。 2 1 永磁 搅拌技 术的发展 .
2 永磁搅 拌 技 术优 势
永磁搅拌 技术 在 设 计 之 初就 充分 考 虑 到 了 节 能 与 环保 。 目前 , 全球性 的能 源 和温 室气 体排 放 危机 日
趋 加剧 , 节 能减 排”, 可持 续 发展 之路 成 为我 们 唯 “ 走
提高熔化效 率 , 减少燃 料 消耗 , 降低 金 属烧 损 ; 可 以 ④
收 稿 日期 :0 8 0 —1 2 0 -83
使 熔体在熔 炼过程 中温 度均匀 , 体 表层 和底 部 温差 熔
第 6期
有 色 金属 加 工
3 3
一
般 可 以控制 在 8℃ 以内 , 而可 以避 免 熔 体局 部 过 从
械式或 人工搅 拌 , 者 均 为 接触 式 搅 拌 , 两 由于受 熔 炉 门 口的限制 , 拌范 围小 , 搅 自动 化 程度低 , 拌均 匀性 搅
2 2 永磁搅拌 技术的优 点 .
永磁搅 拌具 有 以下优点 : 可 以使被 搅拌 的熔 体 ① 化 学成分快 速 均匀 化 。 由 于永 磁搅 拌 器搅 拌 充 分 且
中。于是永磁 搅拌 技 术 在 这一 大背 景 下 得 到 了快 速
的发 展 。
艺提 出了更高 的要 求 。众所 周知 , 如何 对 熔炼 炉 中的
熔 体进行 有效 的搅 拌 , 而使 其 成 分 和 温度 更 均 匀 , 从

铝熔炼技术现状及进展

铝熔炼技术现状及进展

熔炼周期内炉料变化过程
矩形铝熔炼炉
蓄热式烧嘴技术
侧井炉
炉底透气砖技术
大大提高铝熔化速度大大提高铝熔化速度((18~24%)
降低铝液中氢气浓度降低铝液中氢气浓度((40~60%)
熔体温度均匀
渣量降低30~60%
只允许气体通过只允许气体通过,,阻止铝熔体侵入阻止铝熔体侵入,,即使关掉气源也不例外即使关掉气源也不例外;;可应用于铝熔炼可应用于铝熔炼、、铝精炼铝精炼、、铝运输各个阶段铝运输各个阶段,,固定式及倾动式炉均可安装均可安装,,吹入的气体可采用Ar ,Cl 2和N 2。

优点优点::
透气砖安装
谢谢!。

熔炉熔炼过程控制与优化考核试卷

熔炉熔炼过程控制与优化考核试卷
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
第三部分判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
第四部分主观题(参考)
1.温度控制是熔炼过程中的关键,影响金属熔化速度和质量。方法包括:PID控制(比例-积分-微分控制)、手动调节(依靠操作经验调整)、模糊控制(基于模糊逻辑的控制)。
10.在熔炼过程中,只要金属熔化即可停止加热,无需考虑熔池的保温。()
第四部分主观题(本题共2小题,每题10分,共20分)
1.请简述熔炼过程中温度控制的重要性,并列举至少三种温度控制的方法及其原理。(10分)
2.在熔炼过程中,如何优化金属成分的均匀性?请从熔炼工艺、设备选择和操作技巧等方面进行分析,并提出至少两条具体措施。(10分)
2.优化均匀性措施:采用电磁搅拌技术提高熔池内金属流动,确保成分均匀;合理设计熔炼工艺,控制熔炼时间和温度,避免成分偏析。
A.调整熔炼温度
B.改变熔炼时间
C.控制炉内气氛
D.添加合金元素
6.下列哪种设备不常用于熔炼过程?()
A.电炉
B.燃气炉
C.感应炉
D.蒸馏塔
7.在熔炼过程中,为了提高金属的纯净度,可以采取以下哪种方法?()
A.提高熔炼温度
B.延长熔炼时间
C.增加炉内气氛氧化性
D.降低熔炼温度
8.以下哪种因素不会影响熔炼过程的优化?()
B.炉内气氛不当
C.熔炼设备不清洁
D.炉渣处理不当
13.熔炼过程中,为了减少金属的氧化,可以采取以下哪些措施?()
A.降低熔炼温度

钢铁冶炼中的电磁技术研究

钢铁冶炼中的电磁技术研究

钢铁冶炼中的电磁技术研究随着工业化的不断发展,钢铁工业成为了国民经济的重要支柱之一,而电磁技术的应用使得钢铁冶炼过程更加智能化、高效化。

本文将介绍电磁技术在钢铁冶炼过程中的应用及其研究进展。

一、电磁技术在钢铁冶炼中的应用1. 电磁感应加热技术电磁感应加热技术是通过改变磁场强度和频率,在钢铁冶炼场景中加热金属材料,用来加速钢铁材料的熔化过程。

该技术具有加热速度快、能耗低、加热均匀等优点,被广泛应用于钢铁熔炼、热处理等领域。

2. 磁悬浮技术磁悬浮技术是指利用电磁力作用使物体悬浮在磁场中的技术。

在钢铁冶炼中,磁悬浮技术可用于提高钢铁液的纯度和透明度,加速冷却时间,提高钢铁质量和生产效率。

3. 电磁搅拌技术电磁搅拌技术是指利用电磁力作用在钢液中引入电流,强迫金属液体产生对流和搅拌的技术。

该技术可用于改善钢铁内部组织结构,提高钢铁品质,减少非金属夹杂物和气孔等缺陷。

4. 电磁铸造技术采用电磁技术进行钢铁铸造,在铸造过程中对铸造材料加热和搅拌,从而实现更快更高效的铸造过程。

该技术可用于提高铸造件的密度、结合度,在提升生产效率的同时,也能降低铸造件的缺陷率。

二、电磁技术在钢铁冶炼中的研究进展1. 磁悬浮技术在钢铁冶炼领域的应用目前,磁悬浮技术在钢铁冶炼工业领域的应用正变得越来越普遍。

Bechtel公司研制出一种基于磁悬浮技术的新型连铸机,该技术可大大减少钢铁生产过程中的不良因素和废品率,增加了生产效率。

2. 电磁隔渣技术的发展传统的钢铁冶炼过程中,会产生大量的隔渣。

电磁隔渣技术是一种旨在减少隔渣量、减少水污染以及降低成本的新型技术,该技术基于电磁感应、电磁场辅助和动态隔渣理论,可以在传统冶炼中取代高消耗的物理隔渣器,大幅提升钢铁质量,并能将含钢的渣料回收利用。

3. 磁流变技术的应用磁流变技术是一种利用磁场来改变流体的物理性质的技术,其特点是可以自动地控制流体的流量和流动方向,提高工作效率。

在钢铁冶炼过程中,磁流变技术可用于提高炉缸式发动机的热效率,从而降低温室气体排放量。

电磁搅拌器冷却系统改造

化学成分及温度均 匀化 ,同时可减少氧化渣的形成 , 缩 短熔炼 时间, 提高生产率 ,大 幅降低工人 的劳动强度 ,电磁搅 拌技术 为铸锭 或铸坯
的质量提供 了可靠 的保证 。
1 . 电磁搅拌 器的作用及 系统组成
电磁搅拌 器主要 由变频 电源和感应器组成 ,变频 电源把 5 0 / 6 0 H z 的工频交 流电变成频率为 0 . 5 — 3 . 0 H z的两相, 三相 低频 电源。该 电源 通人感应线 圈后将 产生一 个行波磁场 ,此行波磁场穿透炉底的不锈钢
有 3台优利科 电磁搅拌器 ,安装于矩形熔炼炉下部 ,每 两台熔炼炉共 用一 台电磁搅拌器 ,电磁搅拌器不工作时位于两个炉体之 间的检修位 置, 工作时移动到对应炉体的底部 , 液压系统启动 , 将感应线 圈升起 , 然后进行搅拌 。电磁搅拌可 以对熔体进行无接触 有效搅拌 ,使熔体 的
( 河南豫联能源集团有限责任 公司 河南 中孚铝合金有限公司 ,河南 巩义 4 5 1 2 6 1 )
【 摘 要】 本文对优利科 电磁搅拌器在铝熔炼过程中因液压系统 出现故 障而导致设备正常工作的现象进行分析并解决。电磁搅拌器位于矩形炉
子的底部 ,环 境温度过高 ,尤其在 夏季,环境温度有时可达 8 0  ̄ C 以上,位 于电磁搅拌器移动小 车上 的液压 系统油箱温度经常升至 7 0  ̄ C ,甚 至更 高 ,导致设备无法正常工作 ,严重影响了正常的生产秩序。通 过技术改 造后 ,在夏季可保证油箱温度在 5 5 %以下 ,为液压系统 的正常工作提供 了有力保证 ,保证 了电磁搅拌器的正常工作 。 [ 关键词] 电磁搅拌器
中图分类号 :T K
冷却系统
温度
液压
文章编号:1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 0 8 — 2 7 6 - 0 1

电磁搅拌器在铝合金熔炼炉中的应用探讨


1 、电磁搅拌器的结构
铝合 金电磁搅拌器由感 应器 、低频电源和冷却水系统等组成 。电 磁搅拌器的主要工作部件是由铁芯和线圈绕组构成的感应器 ,线圈绕 组 由绝缘的矩形断面中空铜管组成 ,固定在铁芯周围。低频 电源是 由 变频器产生的三相交流电。搅拌 器冷却水系统包括一个闭环净化水 回 路 、一个热交换器和一个工业水 回路 ,通过闭环净化水回路对线 圈绕 组进行冷却以防止线圈绕组过热损坏。 两台 6( 0 倾动式矩形煤气熔炼炉可只配备 1 电磁搅拌器 ,每台 套
当电磁搅拌器处于检修位置时 , 若其中任何一个接近开关信号失灵或误 动作 , 与之配套的两台熔炼炉均不能倾翻。 同时在操作台上也会出现 “ 接 近开关信号错误”的提示,有利于尽快排除故障。
利 用电磁搅拌 器检修位上 的接近开关 限位来 确定 电磁搅 拌 的位 置 , 而达到熔炼炉进行倾 翻或 回翻动作时安全生产 ,避免熔炼炉、 从 电磁搅拌器设备伤害事故发生。 3 . 2电磁搅拌工作 环境温度 的要求 电磁搅拌器台车 由行 走系统 、液压升降系统和台车本体组 成 ;行 走系统由行走 电机 、减速器、链 条传动 系统组成 ;液压升降系统由油 箱、油泵、油管 、单 向阀、电磁换 向阀、溢流阀 、行程保护阀和液压 油缸等几部 分组成 ; 整体工作温度必须保持在 0 7  ̄之间 , - 0( 2 液压油的 最高工作温度:8 c ;液压密封元件 的最高工作温度为 :10 0c 2 ℃。 熔炼炉在实际生产中 ,尤其在夏季季节温度较高时 ,炉内温度保 持在 70度左 右,炉底的钢板温度在 2 0度左右 , 4 0 造成炉底周围环境 温度在 6 度左 右, 0 临近台车液压油的工作温度上限值。同时,由于炉 底是一个相对比较封 闭的环境 ,空气流通不 畅.因。 3 电磁搅拌器 台车液压工作介质 的选择 . 3 4 号液压油虽然有 良好的抗磨损性能,以及 优良的抗乳化性 ,由 6 于工作介质温度较低 ,其粘度指数最大 为 9 。 7 粘度指数是决定抗磨液压油在高温环境下 良好运行 的重要指标之 粘度高于 】O 7 O —lO的抗磨液压油 , 具有粘温曲线 变化平缓性 和良 好 的粘温性 。 4 3 酯型难燃液压油工作温度在一 0 ~ 3 ℃ , 目 为止具有 62 2 ℃ 15 是 前 低倾 点、高 闪点 、和 良好 的热稳定性能 ;其粘度指数不小于 10;在 8 高温环境运行时 ,它在油中的溶解度增大 ,蜷曲状的线形分子膨胀仲 长, 从而使粘度增 长较大 ,粘度指数越高 ,粘度随温度变化 越小。适

取消铝熔体“静置时间”及优化净化相关工艺操作的探讨

取消铝熔体“静置时间”及优化净化相关工艺操作的探讨丁华国【摘要】铝合金熔炼铸造工序是生产铝材的基础,缩短熔铸的工艺流程有利于节能,提高熔体的洁净度有利于生产出高品质的铝材.作者基于长期在生产第一线工作中积累的经验,就取消熔体“静置时间”来缩短熔铸工艺流程,以及优化与熔体净化相关的工艺操作来提高熔体的洁净度进行了论述.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)009【总页数】5页(P31-34,69)【关键词】铝合金熔铸;工艺流程;精炼;静置【作者】丁华国【作者单位】东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG292在国家“十二·五”规划纲要中,发展绿色低碳经济成为重要的政策导向。

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,现在,节能减排和提高产品的品质是每个生产企业必须研究的课题。

铝合金熔炼铸造工序是生产高品质铝材的基础;它也是铝加工业主要的能耗工序,其能耗占铝材整个生产过程能耗的60%左右。

因此,如何通过熔铸技术创新,改进现有生产工艺和设备,在提高生产效率和产品品质的同时实现节能减排,对铝加工工业实现绿色低碳经济具有重要的意义。

作者根据多年在生产第一线工作的经验,认为现实铝合金熔铸生产中存在不少的节能和优化工艺操作的潜力。

本文就取消熔体“静置时间”来缩短熔铸工艺流程,减少能源消耗,以及优化与熔体净化相关的工艺和操作,提高产品品质的课题进行探讨。

1 铝合金熔铸典型的传统工艺流程变形铝合金熔炼铸造的主要目的是配制所要求成分的合金,进行熔炼,通过适当的工艺措施如精炼、静置和过滤等提高熔体的洁净度,然后铸造成型为塑性加工用的铸锭。

典型的传统熔铸工艺流程为:炉料准备—装炉—熔化—加合金化元素炉料—熔化后扒渣—搅拌—取样分析—搅拌—扒渣—倒炉(导入静置炉)—精炼—扒渣、覆盖—静置一定时间、调温—炉前测氢—铸造。

上述工艺流程通常是在一台熔炼炉和一台静置炉内完成的,熔炼炉担负熔化和调整成分的任务,静置炉担负净化熔体和保温的任务。

有关感应电炉熔炼铸造用钢的几个问题


1பைடு நூலகம்
一、感应电炉在铸钢业界中的应用 从上世纪 30 年代开始,一些主要工业国家就都有用感应电炉炼钢的报道。早期,主要 用于熔模精密铸造,也生产少数小型铸钢件。 静态变频电源问世以后, 随着变频设备的不断改善, 感应电炉在各工业国家铸钢行业中 的应用进展很快:产品从一般的小型铸件逐步扩展到重要的中、大型铸件;熔炼的钢种也从 碳钢、低合金钢逐步扩展到高锰钢、工具钢、不锈钢、耐热钢以及各种高温合金。 在这种形势下,1986 年,美国铸造协会铸钢分会曾确立了一项关于发展感应电炉熔炼 [ ] 的课题 1 。工作的第一阶段是回顾并分析有关的文献资料;工作的第二阶段是拟订一项推 荐性的 “感应电炉炼钢作业规程” , 并在承担这一课题的铸造厂进行有目标的实际作业试验, 从而对作业规程进行考核、 评估。 这项研究工作对感应电炉在铸钢行业中的应用是非常有益 的。 我国采用感应电炉炼钢起步较晚,可查阅到的文献资料也很少。有的书上提到: “我国 于 20 世纪 40 年代开始用感应电炉炼钢。 ”但是,迄今还未能查阅到具体的文献。 据我的一管之见,我国铸钢行业采用感应电炉熔炼大约起始于 50 年代后期。早期,基 本上都是用于熔模精密铸造,产量也很有限。70 年代末期实行改革开放政策以后,从 80 年 代起,铸造行业持续以惊人的速度发展,以感应电炉为熔炼设备、生产铸钢件的厂家日益增 多,工艺技术也不断有所改善。起初,只是用于生产质量要求一般的小型铸钢件,90 年代 以后,铸钢件产品的档次也逐步提高,现在已经可以生产各种优质的高合金钢铸件。 铸钢业界采用感应电炉作为熔炼设备,与用电弧炉熔炼相比,确有不少优点值得关注, 这也是其应用范围不断扩展的主要原因。但是,感应电炉熔炼也有不少必须正视的问题。铸 钢企业选用熔炼设备时,应该根据企业的具体条件、铸件产品的特点,从多方面作可行性分 析,不能简单地追逐潮流。 尽管奥钢联 Voest-Alpine 铸造厂已经用 38t 的炉子生产铸钢件,但是,考虑到耐火炉衬 和冶金质量方面的制约,我个人认为铸钢业界用的炉子还是 10t 以下的小型炉子为宜。在与 炉外精炼设备配合使用的条件下,才可以采用更大的炉型。 确定选用感应电炉后,还要按照产品的质量要求,选定炉衬制备方案、制订熔炼作业的 规程。 但是, 我国铸钢业界在感应电炉熔炼方面的经验毕竟还是不多, 据我所知, 到目前为止, 未能掌握感应电炉熔炼要点的铸钢厂家仍然不少, 有的是炉衬材料选用不当, 有的是熔炼作 业不符合冶金要求。其中,不少企业不规范的程度已经越过了保证质量的底线,这种情况当 然会影响产品的质量和档次。特别要提出的是:在我国铸钢业界,感应电炉炼钢不加炉盖可 说是已成为常态,而这种作业方式是不能容忍的。首先是,由于辐射损失的热量多,导致炼 钢的能耗增加 10%以上。再就是,增强了钢液与大气的接触,对冶金质量的负面影响很大, 如:钢液氧化的程度增强;钢液自大气吸收的气体增多;合金元素的烧损增多、收得率不稳 定;钢中非金属夹杂物含量增多等等。 为了切实帮助企业掌握感应电炉炼钢的特点, 切实做到在节能、 降耗的基础上提高产品 的质量和档次, 在采用感应电炉熔炼日益增多的今天, 我觉得协会的铸钢分会有必要参照美 国协会铸钢分会的作法,建立一个课题组,编制推荐性的《感应电炉熔炼铸钢的工艺要点》 。 二、感应电炉炼钢的长处和短处 近 30 年来,感应电炉在铸钢业界的应用发展很快,当然是由于其具有不少长处,但是, 另一方面,它也有很多短处。选用其作为熔炼设备,一定要进行全面的分析、研究,力求扬 其所长、避其所短,切不可凑热闹、赶潮流。设备选定以后,就应该对其特性有比较全面的 了解,力求在节能、减排的基础上不断提高铸件产品的质量。 以下,就感应电炉熔炼铸钢的长处和短处作简单的分析,供参考。
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