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工業(yè)電爐的應(yīng)用：鑄鋼的感應(yīng)爐熔煉技術(shù)
來源:開封市華能電爐有限公司
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作者:huanengdl
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發(fā)布時(shí)間: 2017-05-20
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由感應(yīng)爐冶煉特點(diǎn)所決定，感應(yīng)爐煉鋼過程一般無氧化期，溶化后即直接進(jìn)入精煉期。因此感應(yīng)爐煉鋼可分為裝料、熔化、精煉和出鋼澆注4個(gè)階段。
由感應(yīng)爐冶煉特點(diǎn)所決定，感應(yīng)爐煉鋼過程一般無氧化期，溶化后即直接進(jìn)入精煉期。因此感應(yīng)爐煉鋼可分為裝料、熔化、精煉和出鋼澆注4個(gè)階段。
1．裝料
在裝料前，首先因迅速清理凈坩堝內(nèi)殘鋼殘?jiān)z查爐襯，局部侵蝕嚴(yán)重處可用細(xì)顆粒耐火材料以少許液體粘結(jié)劑調(diào)和修補(bǔ)。坩堝內(nèi)有小縱裂紋一般可繼續(xù)使用，但由于橫裂紋在冶煉中受到爐料重力作用會繼續(xù)擴(kuò)大，極易引起漏鋼事故，所以應(yīng)根據(jù)情況決定是否繼續(xù)冶煉。
要根據(jù)金屬料的熔點(diǎn)及坩堝內(nèi)溫度分布合理裝料。不易氧化的難溶爐料應(yīng)裝在坩蝸壁四周的高溫區(qū)和坩堝中、下部的較高溫區(qū)；易氧化爐料應(yīng)在冶煉過程中陸續(xù)加入；易揮發(fā)爐料一般可待爐料基本融化后加入熔池。應(yīng)在爐底部位裝一些熔點(diǎn)較低的小塊爐料，使盡快形成熔池，以利于整個(gè)爐料的熔化。
裝料情況對于熔化速度影響極大，為保證快速熔化，坩堝中爐料應(yīng)裝得盡量密實(shí)，這就要求大小料塊搭配裝入。裝料應(yīng)“下緊上松”，以免發(fā)生“架橋”和便于捅料。
為了早期成渣，覆蓋鋼液，在裝料前可在坩堝底部加入少許造渣材料。也可以先在坩鍋底部加入一些小塊金屬料，然后再加造渣材料，這樣就可以防止坩堝底部越煉越高。
2.熔化
爐料熔化期在整個(gè)冶煉過程中占時(shí)間長（一般占2／3以上），且伴隨著金屬熔池的氧化和吸氣。為加快冶煉速度，保證冶煉工作的質(zhì)量，在整個(gè)熔化過程中要不斷調(diào)整電容，保證較高的功率因素，在熔化期應(yīng)盡量送大功率快速熔化，以減少熔池的氧化、吸氣和提高生產(chǎn)率。
在熔化過程中，應(yīng)防止坩堝上部熔料焊接的“架橋’’現(xiàn)象，“架橋”會使下部已熔化的鋼液過熱，而增加吸氣和合金元素?zé)龘p，延長熔化時(shí)間，應(yīng)當(dāng)極力避免。加強(qiáng)捅料操作，對于縮短熔化期，防止“架橋”現(xiàn)象是很有效的措施。
為減少金屬氧化和精煉工作創(chuàng)造條件，熔化期應(yīng)及時(shí)往爐內(nèi)加入造渣材料,時(shí)刻注意不要露出鋼液，這樣，在爐料熔清后，即已形成流動性良好的爐渣。
3.精煉
精煉期的主要任務(wù)是：脫氧、合金化和調(diào)整鋼液溫度，而爐渣在整個(gè)冶煉過程中起著非常重要的作用。
3.1爐渣
感應(yīng)爐冶煉，由于爐渣溫度低，選擇爐渣應(yīng)特別注意選用低熔點(diǎn)、流動性良好的爐渣。酸性坩堝冶煉時(shí)多用普通窗玻璃造渣。在堿性坩堝中，造渣材料可用Ca055%~65%,caF238%～40%，Mg05%~7%或Ca070%，CaF230%冶煉S、P規(guī)格較寬而不含Al、Ti的鋼中，可造Ca045%，CaF210%，火磚粉40%，Mg05%的中性渣，此渣熔點(diǎn)低，反應(yīng)快，侵蝕性不強(qiáng)，坩堝壽命長；冶煉s、P要求嚴(yán)及含Al、Ti的鋼種可造Ca055%，CaF240%,Mg05%的堿性渣，此渣取S、P能力強(qiáng)，在連續(xù)生產(chǎn)中，應(yīng)用廣泛。
在感應(yīng)爐中冶煉一些極易氧化的合金（如高鋁合金）時(shí)，可以用食鹽及氯化鉀的混合物或冰晶石造渣。加入這些材料，在金屬液面上可以迅速形成薄渣，使金屬與空氣很好的隔離開，從而減少金屬的氧化。
渣料在使用前應(yīng)挑出雜質(zhì)，化學(xué)成分應(yīng)合乎要求，碾成一定的粒度，并經(jīng)高溫焙燒方能使用。冶煉過程中’應(yīng)隨時(shí)調(diào)整爐渣，造成的渣子應(yīng)非?；钴S，有一定粘度。爐渣太粘，精煉反應(yīng)進(jìn)行不好，而爐渣過稀，金屬液吸氣量增加，又會加劇坩堝的侵蝕，這對冶煉工作都是不利的。
渣量也應(yīng)控制適量。渣量太少，不能充分覆蓋鋼液；渣量太大，增加熱量損耗和金屬損失。感應(yīng)爐冶煉渣料一股控制在金屬量的2%～3%左右。
3.2脫氧
脫氧是感應(yīng)爐冶煉中最重要的任務(wù)之一。感應(yīng)爐冶煉合金，采用擴(kuò)散脫氧與沉淀脫氧結(jié)合的綜合脫氧法。感應(yīng)爐冶煉使用的擴(kuò)散脫氧劑有C粉或電石粉、Fe-si粉、AL粉、Si-Ca粉、Al-Ca0等。實(shí)踐表明，
粉、Fe—Si粉只有在金屬不怕增碳或增硅時(shí)才能使用；Fe-Si粉和Al粉單獨(dú)使用時(shí)，不及Si-Ca粉和Al-Ca0
效果好。
為保證脫氧效果'應(yīng)適當(dāng)控制金屬液溫度，溫度太低擴(kuò)散脫氧反應(yīng)不易進(jìn)行。脫氧荊應(yīng)分批均勻的撒在
渣面上。加入后，輕輕“點(diǎn)渣”加速反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)未完，不要攪動金屬液。
感應(yīng)爐冶煉使用的沉淀脫氧劑有Al塊、Ti塊、Al-Mg、Ni-B、Al-Ba、Si-Ca、金屬Ce、金屬Ca等。往爐內(nèi)插沉淀脫氧劑時(shí)，應(yīng)沿坩堝壁插入，籍電磁攪拌力將脫氧劑帶向熔池深處。應(yīng)當(dāng)指出，從脫氧反應(yīng)來看，脫氧劑量越多，越有利于脫氧進(jìn)行的完全。但在一定冶煉設(shè)備、冶煉工藝條件下，脫氧只能達(dá)到一定的水平，也就是說，只能最大限度的降低氧，而不能徹底的去除氧。這一方面是由于任何脫氧劑的脫氧能力都是有限度的，另一方面是鋼渣之間也存在這氧的平衡問題，此外還有耐火材料的作用，空氣的氧化等，因此加入過量的脫氧劑，不但增加脫氧劑的消耗，也達(dá)不到預(yù)期的效果，反而增加鋼中的雜質(zhì)含量，甚至影響合金成分，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)所煉鋼種和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定合宜的脫氧劑用量。感應(yīng)爐冶煉中，一般擴(kuò)散脫氧劑周量占裝入量w為：AL-Ca00.4%-0.6%;Si-Ca粉0.2%~0. 4%;Fe-Si粉0.3%-0. 5%;Al粉0.1%-0.3%.一般沉淀脫氧劑用量占裝入量w為：Al塊0.05%-0.1%;Al-Ba塊0.1%-0.2%;Si-Ca塊0.04%-0.2%。
3.3感應(yīng)爐冶煉的溫度控制
冶煉過程實(shí)際上是高溫物理化學(xué)過程。有足夠的溫度才能正常進(jìn)行脫氧等冶金反應(yīng)，保證非金屬夾雜物的排除和化學(xué)成分的均勻性，但是冶煉過程溫度過高，金屬液大量吸氣，氧化加劇，并與坩堝作用，使合金性能降低，因此一定要控制適當(dāng)?shù)木軠囟?。此外，任何合金都要求一定范圍的出鋼溫度。出鋼溫度過低，會造成疏松、結(jié)疤、夾渣等缺陷，而如出鋼溫度過高，坩堝澆注系統(tǒng)耐火材料被金屬液嚴(yán)重沖刷；金屬二次氧化厲害，使合金中氣體、夾雜量增加；金屬中合金元素偏析嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生內(nèi)裂，影響合金質(zhì)量。
合宜的精煉溫度要求保證冶金反應(yīng)正常進(jìn)行，而合金不致過熱。精煉溫度應(yīng)當(dāng)根據(jù)鋼種和冶煉條件決定。
可以根據(jù)鎖鏈鋼種的凝固點(diǎn)、開始澆注溫度以及鋼液在出鋼和鎮(zhèn)靜過程中溫度下降數(shù)來確定合適的出鋼溫度。
感應(yīng)爐冶煉比較合理的供電制度是：以最大功率送電快速熔化，待爐料全熔后，即將功率降下來，但不是降到很低，而是能夠在精煉期緩慢升溫，有足夠的電磁攪拌作用。這樣，到脫氧完好，合金化完成，精煉期結(jié)束時(shí)，鋼液正好調(diào)到理想的出鋼溫度，即可翻爐出鋼。
開封市華能電爐有限公司——因?yàn)閷I(yè)，所以更好！
我們是一家在工業(yè)電爐、燃油、燃?xì)?、燃煤全加熱領(lǐng)域，具有領(lǐng)先地位的工業(yè)爐設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。選擇我們，價(jià)格更低、質(zhì)量更好，服務(wù)更佳！
電話：13503780639 馬經(jīng)理
18603780662 王經(jīng)理
地址：開封市祥符區(qū)深圳大道與王白路交叉口
官方網(wǎng)站：http://www.huanengdl.com/
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1．裝料
在裝料前，首先因迅速清理凈坩堝內(nèi)殘鋼殘?jiān)z查爐襯，局部侵蝕嚴(yán)重處可用細(xì)顆粒耐火材料以少許液體粘結(jié)劑調(diào)和修補(bǔ)。坩堝內(nèi)有小縱裂紋一般可繼續(xù)使用，但由于橫裂紋在冶煉中受到爐料重力作用會繼續(xù)擴(kuò)大，極易引起漏鋼事故，所以應(yīng)根據(jù)情況決定是否繼續(xù)冶煉。
要根據(jù)金屬料的熔點(diǎn)及坩堝內(nèi)溫度分布合理裝料。不易氧化的難溶爐料應(yīng)裝在坩蝸壁四周的高溫區(qū)和坩堝中、下部的較高溫區(qū)；易氧化爐料應(yīng)在冶煉過程中陸續(xù)加入；易揮發(fā)爐料一般可待爐料基本融化后加入熔池。應(yīng)在爐底部位裝一些熔點(diǎn)較低的小塊爐料，使盡快形成熔池，以利于整個(gè)爐料的熔化。
裝料情況對于熔化速度影響極大，為保證快速熔化，坩堝中爐料應(yīng)裝得盡量密實(shí)，這就要求大小料塊搭配裝入。裝料應(yīng)“下緊上松”，以免發(fā)生“架橋”和便于捅料。
為了早期成渣，覆蓋鋼液，在裝料前可在坩堝底部加入少許造渣材料。也可以先在坩鍋底部加入一些小塊金屬料，然后再加造渣材料，這樣就可以防止坩堝底部越煉越高。
2.熔化
爐料熔化期在整個(gè)冶煉過程中占時(shí)間長（一般占2／3以上），且伴隨著金屬熔池的氧化和吸氣。為加快冶煉速度，保證冶煉工作的質(zhì)量，在整個(gè)熔化過程中要不斷調(diào)整電容，保證較高的功率因素，在熔化期應(yīng)盡量送大功率快速熔化，以減少熔池的氧化、吸氣和提高生產(chǎn)率。
在熔化過程中，應(yīng)防止坩堝上部熔料焊接的“架橋’’現(xiàn)象，“架橋”會使下部已熔化的鋼液過熱，而增加吸氣和合金元素?zé)龘p，延長熔化時(shí)間，應(yīng)當(dāng)極力避免。加強(qiáng)捅料操作，對于縮短熔化期，防止“架橋”現(xiàn)象是很有效的措施。
為減少金屬氧化和精煉工作創(chuàng)造條件，熔化期應(yīng)及時(shí)往爐內(nèi)加入造渣材料,時(shí)刻注意不要露出鋼液，這樣，在爐料熔清后，即已形成流動性良好的爐渣。
3.精煉
精煉期的主要任務(wù)是：脫氧、合金化和調(diào)整鋼液溫度，而爐渣在整個(gè)冶煉過程中起著非常重要的作用。
3.1爐渣
感應(yīng)爐冶煉，由于爐渣溫度低，選擇爐渣應(yīng)特別注意選用低熔點(diǎn)、流動性良好的爐渣。酸性坩堝冶煉時(shí)多用普通窗玻璃造渣。在堿性坩堝中，造渣材料可用Ca055%~65%,caF238%～40%，Mg05%~7%或Ca070%，CaF230%冶煉S、P規(guī)格較寬而不含Al、Ti的鋼中，可造Ca045%，CaF210%，火磚粉40%，Mg05%的中性渣，此渣熔點(diǎn)低，反應(yīng)快，侵蝕性不強(qiáng)，坩堝壽命長；冶煉s、P要求嚴(yán)及含Al、Ti的鋼種可造Ca055%，CaF240%,Mg05%的堿性渣，此渣取S、P能力強(qiáng)，在連續(xù)生產(chǎn)中，應(yīng)用廣泛。
在感應(yīng)爐中冶煉一些極易氧化的合金（如高鋁合金）時(shí)，可以用食鹽及氯化鉀的混合物或冰晶石造渣。加入這些材料，在金屬液面上可以迅速形成薄渣，使金屬與空氣很好的隔離開，從而減少金屬的氧化。
渣料在使用前應(yīng)挑出雜質(zhì)，化學(xué)成分應(yīng)合乎要求，碾成一定的粒度，并經(jīng)高溫焙燒方能使用。冶煉過程中’應(yīng)隨時(shí)調(diào)整爐渣，造成的渣子應(yīng)非?；钴S，有一定粘度。爐渣太粘，精煉反應(yīng)進(jìn)行不好，而爐渣過稀，金屬液吸氣量增加，又會加劇坩堝的侵蝕，這對冶煉工作都是不利的。
渣量也應(yīng)控制適量。渣量太少，不能充分覆蓋鋼液；渣量太大，增加熱量損耗和金屬損失。感應(yīng)爐冶煉渣料一股控制在金屬量的2%～3%左右。
3.2脫氧
脫氧是感應(yīng)爐冶煉中最重要的任務(wù)之一。感應(yīng)爐冶煉合金，采用擴(kuò)散脫氧與沉淀脫氧結(jié)合的綜合脫氧法。感應(yīng)爐冶煉使用的擴(kuò)散脫氧劑有C粉或電石粉、Fe-si粉、AL粉、Si-Ca粉、Al-Ca0等。實(shí)踐表明，
粉、Fe—Si粉只有在金屬不怕增碳或增硅時(shí)才能使用；Fe-Si粉和Al粉單獨(dú)使用時(shí)，不及Si-Ca粉和Al-Ca0
效果好。
為保證脫氧效果'應(yīng)適當(dāng)控制金屬液溫度，溫度太低擴(kuò)散脫氧反應(yīng)不易進(jìn)行。脫氧荊應(yīng)分批均勻的撒在
渣面上。加入后，輕輕“點(diǎn)渣”加速反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)未完，不要攪動金屬液。
感應(yīng)爐冶煉使用的沉淀脫氧劑有Al塊、Ti塊、Al-Mg、Ni-B、Al-Ba、Si-Ca、金屬Ce、金屬Ca等。往爐內(nèi)插沉淀脫氧劑時(shí)，應(yīng)沿坩堝壁插入，籍電磁攪拌力將脫氧劑帶向熔池深處。應(yīng)當(dāng)指出，從脫氧反應(yīng)來看，脫氧劑量越多，越有利于脫氧進(jìn)行的完全。但在一定冶煉設(shè)備、冶煉工藝條件下，脫氧只能達(dá)到一定的水平，也就是說，只能最大限度的降低氧，而不能徹底的去除氧。這一方面是由于任何脫氧劑的脫氧能力都是有限度的，另一方面是鋼渣之間也存在這氧的平衡問題，此外還有耐火材料的作用，空氣的氧化等，因此加入過量的脫氧劑，不但增加脫氧劑的消耗，也達(dá)不到預(yù)期的效果，反而增加鋼中的雜質(zhì)含量，甚至影響合金成分，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)所煉鋼種和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定合宜的脫氧劑用量。感應(yīng)爐冶煉中，一般擴(kuò)散脫氧劑周量占裝入量w為：AL-Ca00.4%-0.6%;Si-Ca粉0.2%~0. 4%;Fe-Si粉0.3%-0. 5%;Al粉0.1%-0.3%.一般沉淀脫氧劑用量占裝入量w為：Al塊0.05%-0.1%;Al-Ba塊0.1%-0.2%;Si-Ca塊0.04%-0.2%。
3.3感應(yīng)爐冶煉的溫度控制
冶煉過程實(shí)際上是高溫物理化學(xué)過程。有足夠的溫度才能正常進(jìn)行脫氧等冶金反應(yīng)，保證非金屬夾雜物的排除和化學(xué)成分的均勻性，但是冶煉過程溫度過高，金屬液大量吸氣，氧化加劇，并與坩堝作用，使合金性能降低，因此一定要控制適當(dāng)?shù)木軠囟?。此外，任何合金都要求一定范圍的出鋼溫度。出鋼溫度過低，會造成疏松、結(jié)疤、夾渣等缺陷，而如出鋼溫度過高，坩堝澆注系統(tǒng)耐火材料被金屬液嚴(yán)重沖刷；金屬二次氧化厲害，使合金中氣體、夾雜量增加；金屬中合金元素偏析嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生內(nèi)裂，影響合金質(zhì)量。
合宜的精煉溫度要求保證冶金反應(yīng)正常進(jìn)行，而合金不致過熱。精煉溫度應(yīng)當(dāng)根據(jù)鋼種和冶煉條件決定。
可以根據(jù)鎖鏈鋼種的凝固點(diǎn)、開始澆注溫度以及鋼液在出鋼和鎮(zhèn)靜過程中溫度下降數(shù)來確定合適的出鋼溫度。
感應(yīng)爐冶煉比較合理的供電制度是：以最大功率送電快速熔化，待爐料全熔后，即將功率降下來，但不是降到很低，而是能夠在精煉期緩慢升溫，有足夠的電磁攪拌作用。這樣，到脫氧完好，合金化完成，精煉期結(jié)束時(shí)，鋼液正好調(diào)到理想的出鋼溫度，即可翻爐出鋼。
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