中频电炉熔炼铁水的特点比较
采用中频电炉熔炼生产中，发现中频电炉铁水与冲天炉铁水在特性上存在许多差异，有其优良特性，如温度、成分易于控制，相对纯净度较高等，但也存在不良特性，主要表现为铸件质量的波动。针对采用中频电炉熔炼工艺后生产中出现的问题，进行深入细致的研究，并摸索出一些经验和对策。
（1）电熔铁液的不良特性
（1）电熔铁液的不良特性在相同原材料的条件下，中频电炉熔炼的铁水与冲天炉熔炼的铁水其铸件基体组织与石墨形态有一定的差异。且相关中频电炉直熔工艺技术资料较少，实践、研究起来难度比较大。
①电熔铁液与冲天炉铁液相比晶核数量少，过冷度增加，白口倾向大。
②在亚共晶灰铸铁中，A型石墨数量极易减少，D、E型石墨增加，并且使D、E型石墨伴生的铁素体数量增加，珠光体数量减少。
③具有较大的收缩倾向，铸件厚壁处易产生缩孔和缩松现象，薄壁处易产生白口和硬边等铸造缺陷。
（2）不良特性的影响及分析
①铸件缺陷。中频电炉投产后，在生产过程中陆续出现以下几个比较典型的质量问题：
a. 发动机机体、拖拉机箱体铸件出现裂纹缺陷，废品率达15%；
b. 发动机缸盖铸件渗漏，个别工作日渗漏废品达到50%；
c. 发动机齿轮室盖铸件，白口严重，废品曾达到40%以上。
大部分铸件曾不同程度地发生石墨形态不良、珠光体含量低的缺陷。
②缺陷分析。采用中频电炉熔炼工艺后，熔炼所用原辅材料基本没有变化，并且材料进场都有严格的检验程序，因此，由原材料因素造成的此类差异基本排除。
铸件质量问题出现后，技术人员跟班作业对每一种配料，操作过程中的每一个细节精心推敲，对缺陷铸件的成分、金相等进行记录分析，发现一个现象；凡是发生裂纹缺陷的铸件，石墨形态大都为E型石墨或E型石墨含量较多；白口缺陷铸件石墨形态以D型为主，针对这种现象，分析原因如下。
a. 铁液含硫量低。“硫化物核心理论”认为：铁液含硫量低时白口深度较大，随着含硫量的增加，白口深度逐渐减小，达到一个最小值，此时硫量为0.05%~0.06%。然后，随着硫量的增加白口深度再度增加。
有资料指出：“低硫时共晶团数少，即成核度很小，随着硫量的增加，共晶团数急剧增加，当硫含量达到0.05%左右时，共晶团数增加趋向减缓”。本厂电熔HT铁液的含硫量一般情况下只有0.03%左右。实践证明，当中频电炉铁水含S量在0.05%以下时，常规孕育效果极不明显。硫含量在≤0.03%时，铸件白口倾向增大。分析认为：由于硫及硫化物含量低，晶核数量减少，形核能力低，白口增大，A型石墨减少，D、E型石墨增加。
b. 含硫低的主要因素是铁液高温保温时间长。在冲天炉熔炼过程中，由于焦炭中硫分的影响，出现铁水增硫；而中频电炉熔炼过程中没有增硫源，不存在增硫，反而由于S和其他元素极易化合成硫化物形成熔渣上浮于铁液表面，与渣子一起扒除，S不但没有增加，反而相应减少。电熔铁液由于本身的熔炼特点，高温保温时间较长，作为形核晶粒，硫的化合物在保温期间大量熔融，从而导致硫化物晶核减少，石墨成核能力降低，并且随着铁液保温时间的不断延长，过冷度继续增大。越是高牌号铸铁，保温温度、时间对过冷度的影响越显著，而且不管是否孕育，都随铁液温度的提高、保温时间的延长，导致过冷度的增大、白口深度增加。
（3）改善不良特性的措施
①原料、成分的选择及使用方法
a. 强化“精料出精品”的观念，加强对原辅材料的管理。首先针对原来冲天炉所用生铁供应厂家较多，质量差别较大的现实，分别对不同牌号、不同厂家的生铁在中频电炉上进行试验，试验印象：生铁生产厂家规模大，熔炼高炉容量大，铁矿石质量好、来源稳定，工艺先进，生铁有害元素就低，用这样的生铁生产的铸件，内在质量好，并且稳定；其次，严格禁止使用锈蚀严重的废钢，并对回炉料在投料前进行抛丸清理；再就是增碳剂选用经过高温石墨化处理过的增碳剂，并且在炉料熔炼过程中要尽量早加，使增碳剂与铁水直接接触且有充足的时间熔融，后期成分微调时，如C量偏低可加入生铁调整，如C量偏高可加入废钢调整。
b. 成分的选择控制方面，原则是CE含量略高于冲天炉。铸造车间生产的铸件大都为HT200，采用炉前快速热分析仪与理化分析结合检测手段，要求严格炉前分析仪的成分控制，原铁水3.95%~4.10%CE，3.37%~3.45%C，1.85%~1.90%Si，孕育量为0.2%~0.3%，出炉温度1520~1550℃.铸件化学成分为：3.35%~3.45%C，1.8%~2.1%Si，0.8%~1.2%Mn，P≤0.10%，0.05%~0.12%S。
②工艺创新的措施
a. 创新、完善工艺操作规程。为改善铁液在高温长时间保温下带来的不良因素，在熔炼工艺规程上添加制定并强调“快熔快出”的工艺操作方法，进一步强化工艺的指导作用。提高员工对执行工艺的自觉性。同时对造型时间进行调整，使造型速度与中频电炉的熔化率相匹配。铁液在炉内经成分调整、升温后尽快出炉，并加快浇注速度，最大限度的缩短铁液在炉内、包内的保温时间。
b. E型石墨的有害作用及高长效孕育剂的应用。发动机机体、拖拉机箱体裂纹缺陷曾非常严重。跟踪调查发现，裂纹大部分发生在箱口部位，长度20mm左右，裂痕微小，顺裂痕砸开没有氧化色，因此确定为冷裂。其原因为：在清理铸件用锤击打时，部分铸件产生裂纹，经金相分析凡产生裂纹的铸件的均为E型石墨。由于E型石墨的方向性较强，机械强度低，冲击韧度小，铸件易产生裂纹缺陷。
为改善这种状况，避免E型石墨的出现，引进使用了FeSi70Ba5长效孕育剂，增加了二氧化硅质点，给A型石墨的形成提供了必要的条件，同时由于硅铁中钡的加入，延长了有效孕育时间，抑制了E型石墨的产生，铸件的裂纹缺陷明显减少。
硅钡孕育剂应用到生产上后，石墨形成与珠光体含量都得到一定程度地改善和提高，但需要加入孕育剂量较大，成本较高。当孕育剂加入量偏多时，基体中珠光体含量极易降低，铁素体含量增加，铸件的强度、切屑性能均受影响。
一旦高温保温时间略长，硫及硫化物含量又低，晶核减少，不良石墨再次出现。
c. 增硫剂的应用。为克服含S量低形核数量少的现象，引进使用了增硫剂，使铁液S含量由
0.03%增加到0.06%~0.08%，形核数量增加，此时铸件金相组织中全部为A型石墨或A型石墨为主，石墨长度2~3级，两端变钝；基体组织珠光体含量由原来的30%~50%增加到90%以上；由于珠光体含量的增加，改善了铸件的强度和切屑性能。
由于成分的稳定和石墨形态的改善，减少了铸件的裂纹缺陷，同时铸件的缩松、缩孔倾向得到改善，力学性能得到了相应地提高。在不加其他合金元素的前提下，Φ30mm试棒的抗拉强度均在250Mpa左右，硬度185~220HB，高于图纸HT200的要求。
d. 薄壁铸件白口消除的措施。当同一炉铁液浇铸不同壁厚的铸件时，壁薄的铸件白口极易增大，有时甚至不能使用，例如发动机上的齿轮室盖，其壁厚大部分只有5mm，白口缺陷造成的废品率达40%以上，针对这一问题，首先加大孕育量至0.4%~0.5%，其次，依据“未溶石墨质点理论”，出铁水前。在包内加入2%的干净无锈原生铁块，有效增加石墨质点，使薄壁铸件白口消除，改善了切屑性能，避免了铸件白口缺陷。但这一措施仅仅用于同一成分铁
液而不同铸件壁厚的情况，正常熔炼铸件单一的情况下，一般不提倡使用这种方法，以免引起基体组织中石墨粗大，降低铸件强度。
上述工艺技术实施后，发动机机体、拖拉机箱体的裂纹缺陷基本得到克服，缸盖的渗漏缺陷控制在3%以下，发动机齿轮室盖白口缺陷消除。金相组织中石墨形态以A型为主，珠光体含量90%以上。
（4）结论
①电熔铁液要得到合格健全的铸件，除了要求纯净炉料外，CE要略高于冲天炉；
②电熔铁液要得到正常的石墨形态，要有合适的S 含量，建议控制在0.05%~1.2%之间，S 含量≤0.05%使用增硫剂，并且增硫剂最好是在熔炼后期升温时加入；
③要求“快熔快出”的操作工艺，减少铁液在炉内的保温时间尤其是高温保温时间
④使用高长效孕育剂，加入量一般在0.2%~0.3%，如铁液含S为0.05%以下时，孕育量可增至0.4%；
⑤薄壁铸件白口较大时除较大的孕育量外，另加2%的原生铁，以增加石墨质点，消除白口。
中频冶炼工艺学习资料 一.原材料 1.废钢：一是厂内的返回废料，二是外来废料如废模、轧辊等。 （1）对废钢要求： 1）废钢表面应清洁少锈； 2）废钢中不得混有铝、锡、砷、锌、铜等有色金属； 3）废钢中不得混有密封容器、易燃物、爆炸物和有毒物； 4）废钢化学成分应明确，S、P含量不宜过高； 5）废钢外形尺寸不能过大。 （2）对废钢管理： 1）须按来源、化学成分、大小分类堆放，并作相应标记； 2）废钢中的密封容器，爆炸物、有毒物和泥砂等应予以清除和处理； 3）对大块料进行分割处理。 2.合金材料 （1）硅铁（Si--Fe）：用于合金化，以增Si，也可作脱氧剂使用。Si—Fe多为含Si 45%和75%的两种。45%（中硅）Si—Fe比75%（高硅）Si—Fe价格低，在满足钢种质量要求的情况下，尽量使用中硅，但研究所常用约75%的高硅铁。含Si在50%--60%左右的Si—Fe极易粉化，并放出有害气体，一般都禁止使用这种中间成分的Si—Fe。 硅铁含氢量高，须烤红后使用，烘烤工艺为500℃烘烤约4小时，烘烤完后将其放于干燥处保存，超过一周未用的应重新烘烤。 （2）锰铁（Mn--Fe）：用于合金化，也可作脱氧剂。根据含碳量可分为低碳、中碳、高碳锰三种，含Mn量均在50%--80%之间。Mn—Fe含碳量越低，P就越低，价格也就越贵，因此冶炼时尽量用高碳锰。 锰铁烘烤工艺Si—Fe烘烤工艺。 除一般锰铁外，也有使用电解锰。 （3）铬铁（Cr--Fe）：用于合金化，调整合金含量。根据含碳量多少可分高碳Cr、低碳Cr等。除金属铬外，Cr—Fe中Cr含量都在50%--65%之间，研究所使用的约为63%。Cr—Fe的价格随C含量的降低而急剧升高。 铬铁的烘烤工艺为700—750℃烘烤不少于3小时，烘烤完同样放于干燥处保存。 （4）钨铁（W--Fe）：用于合金化。W—Fe含W量在65%以上。W—Fe熔点高，密度大，在还原期补加时应尽早加入。W—Fe需经烘烤后使用，烘烤工艺同Cr—Fe. (5)钼铁（Mo--Fe）：Mo—Fe含Mo量在55%--65%之间。Mo—Fe熔点高，表面易生锈，需经烘烤后使用，烘烤工艺同Cr—Fe烘烤工艺。 （6）钒铁（V—Fe）：V—Fe含V量在45%--55%之间。V—Fe使用前的烘烤工艺同Si—Fe烘烤工艺。（7）镍（Ni）：镍含量约99%。Ni中含H量很高，还原期补加的Ni需经高温烘烤，烘烤工艺同Cr—Fe。 3.造渣材料 （1）石灰：碱性炉炼钢的主要造渣材料。石灰极易受潮变成粉末，因此要注意防潮，用前应经烘烤，还原期用的石灰要在600℃高温下烘烤2小时以上。无特殊手段时，不允许使用石灰粉末，因为其极易吸水，影响钢的质量。 中频冶炼一般不用石灰石和没烧透的石灰，因为石灰石分解是吸热反应，会降低钢液温度，增加电力消耗，且不能及时造渣，对冶炼不利。 （2）萤石（CaF2）:由萤石矿直接开采出来。主要作用是稀释炉渣，它能降低炉渣的熔点，提高炉渣的流动性而不降低炉渣的碱度。此外，萤石能与硫生成挥发性的化合物，因此它具有脱硫作用。但萤石稀释炉渣的作用持续时间不长随氟的挥发而逐渐消失。萤石的用量要适当，用量过多，渣子过稀会
内部编号：AN-QP-HT802 版本/ 修改状态：01 / 00 The Procedures Or Steps Formulated T o Ensure The Safe And Effective Operation Of Daily Production, Which Must Be Followed By Relevant Personnel When Operating Equipment Or Handling Business, Are Usually Systematic Documents, Which Are The Operation Specifications Of Operators. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 感应电炉熔炼工安全操作规程通用范 本
感应电炉熔炼工安全操作规程通用范本 使用指引：本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的，相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤，通常为系统性的文件，是操作人员的操作规范。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 1．检查炉体冷却系统、电气控制装置、感应器铜管、机械传动装置和吊运设备，确认完好、正常。 2．炉瞠熔损超过规定时，应及时修补，方能开炉。 3．检查熔炼所使用的工具，确保齐备、干燥。 4．检查各种金属材料，其品种、块度、水分和清洁度要符合规定，严禁混入密封盒子，箱子和管子之类物件及易爆品，熔化过程中，不准加潮湿炉料。 5．认真烘干炉体和铁水包。
中频电炉使用说明书KMPS-500KW-500Kg 江门市江海区宏进中频电炉有限公司 电话：0750-3821039 传真：0750-3895308 地址：江门市江海区滘头新星新基里5号之一厂房
中频无铁芯感应电炉 一、用途 本设备采用KMPS全集成最新控制电路可控硅中频电源的感应加热，广泛用于精铸、精炼黑色金属及熔炼铜铝锌铟等有色金属。 二、工作条件 1．环境温度摄氏5度—摄氏40度； 2．相对温度不超过90%摄氏度； 3．安装高度，不超过海拔1000米； 4．周围无导电性尘埃腐蚀气体； 5．周围无爆炸危险和剧烈振动； 6．冷却水温度在摄氏5度—摄氏30度，水质硬度不超过8度，混浊度不大于5度，酸碱度PH值在6.5—8.5范围内； 7．三相电源电压波动不大于±5%； 三、技术参数 四、结构简述 1．本设备由炉体、汇流母排、中频电源装置、水冷装置四个部分组成。2．炉体由炉壳、感应圈、炉衬三个主要部分组成，炉壳用非磁性材料制成、感应线圈由矩形空心紫铜管绕制成螺旋状简体，管内熔炼时通冷却水。3．中频电源是利用可控硅整流元器件把三相工频变换成单相中频的静止变装
置，由整流器逆变器主回路、过流、过压、欠水压保护系统，补偿电容器等组成。 五、结构简述 1．本设备的布置可根据使用单位的车间面积工艺流程按照地基图施工安装。2．炉体的安装，必须先按炉体安装基础图筑好基础，注意左右及前后的平衡。3．中频电源安装接上三相四线叫源进线应为185平方，零线10平方。 4．水冷系统接好各进水管和回水管接通中频电源，中频电源进水压力调节至 1 公斤/厘米，感应器进水压力调节至2.5—3公斤/厘米，检查所有冷却系 统水路是否畅通，并排除各连接处、渗水、漏水现象。 六、维修及注意事项 1．必须经常检查各导电系统的接触部分是否良好。 2．炉体外壳连接处在操作过程中防止金属接触形成短路环。 3．在熔炼过程中严禁断水，因此除正常水源外还须增设水塔或备用水泵，当炉衬太薄或其它事故发生需要停炉维修或处理事故时亦应保持水流畅通。4．熔炼过程中应随时注意感应器出水温度和水压使水压保持2～3公斤左右出水温度保持在55度左右。 5．熔炼过程中经常观察炉衬状态，并经常在钢水倒空以后对炉衬各部分进行详细检查，发现有严重侵蚀及裂纹情况应立即采取措施停炉进行修补。 安全注意事项 1．中频炉感应线圈在工作时严禁人员接触，水冷电缆冷却水均有漏电压，能危及人的安全，工作时也不能与其接触。因此，所有这些部位应用木栅栏将其围好，防止人员靠近。 2．感应器是带电体，因此，筑坩埚材料不能含有任何导电材料，如金属、石墨粉等；而且钢水绝不能接触感应器，否则对操作人员将会带来生命危险。3．炉前操作时，炉面板上必须放置干燥木板，操作者应站在木板上，木板上应放绝缘橡胶皮，手戴电焊手套，脚空绝缘鞋，保证操作者的安全。 4．水冷电缆，输水胶管，工作时勿与地面接触，使其保持良好的绝缘状态。5．电路的通水路和中频炉等带电设备维修时应停止供电方可进行。 6．冻炉在重新熔化时，炉体应倾斜30度左右，中频电源功率从10%去起逐步增加，待感应器周围钢水熔化后方可满功率运行。在熔炼过程中，人不能站在中频炉周围，防止意外爆炸事故发生。 7．中频机外壳、电容柜、炉台、减速器和炉脚均保持接地，用10㎜铁元连接，要求接触电阻小于10Ω
中频感应熔炼炉工作频率在50Hz-10kHz之间,需用变频器予以调频。中频感应熔炼炉以其电效率和热效率高、熔炼时间短、耗电较省、占地较少、投资较低、生产灵活和易于实施过程自动化等,比工频感应熔炼炉更有优势。 它适合熔炼各种铸铁,特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁,并对炉料的适应性较强,炉料的品种和块度可在较宽范围内变动。中频感应熔炼炉具备其它铸铁熔炼用炉没有的优点,使其近年来得到令人瞩目的发展,并在铸铁生产中广泛采用。 1、可控硅变频器 中频感应熔炼炉的发展得益于可控硅变频器的使用。这种变频器通过直流中间回路,用电子装置将三相交流电频率转换为所需的频率,其效率95%-98%。新一代变频器采用数控电子线路为变频器提供了各种控制调节和保护功能。中频感应熔炼炉使用的变频器额定功率不断提高, 9000kW变频器连接在12t的炉子上,铁液的熔化率为18t/h;将中频感应熔炼炉功率密度提高到1000kW/t,能使熔化期缩短到35min。感应熔炼炉的熔化率依炉子的容量而变化,一般中频感应熔炼炉熔化铁液的熔化率为0.14-35t/h。例如,使用2t容量的炉子,可得到2 -2.38t/h 的熔化率,使用12t容量的炉子则可达到18-21t/h的熔化率;而采用工频感应熔
炼炉熔化冷料的熔化率是: 115t炉为0.75t/h、3t炉为1.5t/h、5t炉为2.5t/h、10t炉为4t/h。可见中频感应熔炼炉的熔化率远大于工频感应熔炼炉,这就可在选择铸铁生产熔炼设备时以小代大,使用较小容量的中频感应熔炼炉代替较大容量的工频感应熔炼炉,既减少了占地面积,又降低了投资,也保证了铁液的连续供应,对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产厂家十分有利。将中频感应熔炼炉用于连续铸造和离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼,以它代替冲天炉,或与高炉、冲天炉进行双联,其生产能力将可得到充分发挥。 中频感应熔炼炉电效率和热效率高,不但提高了熔化率、缩短了熔化时间,其单位电耗也相应降低。与工频感应熔炼炉相比,其电耗可从700kW?h/t降低到515-580kW?h/t。有关资料表明,在考虑炉渣的熔化和过热所需能量损失的情况下,中频感应熔炼炉冷启动时,单位电耗为580kW?h/t,热炉操作时,单位电耗为505-545kW?h/t,如果连续加料操作,则单位电耗仅为494kW?h/t。 2、炉体结构 随着中频感应熔炼炉功率密度的不断提高,对炉子的安全性、炉衬寿命和噪音等要求越来越高,炉体结构的合理性也越来越为人们所重视, 其中重型钢壳炉 具有耐久性强、效率和生产率高、噪音小、易于维护检修等许多优点。重型钢壳
铸造部电炉熔炼操作规程 一、电炉熔炼操作规程 1、主题内容与适用范围： 本标准适用于本公司1T电炉的熔炼过程，规定了1T电炉熔炼过程所应遵守的工艺规范。 2、电炉的熔炼： 2、1熔炼前的检查工作： 2、1、1检查感应线圈、电容器、电源柜冷却水水压是否正常，出水是否畅通； 2、1、2检查水压表指示和报警传输线是否畅通，电炉倾转机构运行是否正常；检查各个螺栓紧固点的螺栓是否松动，保证螺栓在紧固状态； 2、1、3检查炉底、炉衬侵蚀情况，是否有裂纹。如有异常情况，应根据实际情况作相应处理。 2、1、4检查电炉地坑是否积水，如有应及时清理，铺一层干砂，以免发生喷溅事故。 2、1、5熔炼前应清理修补炉口，炉嘴，保证炉嘴光滑，出铁顺畅。 2、2熔炼： 2、2、1打结后的新炉衬，第一炉应满炉熔炼，以利炉衬整体结构烧结良好。 2、2、2熔炼时，仔细审核料单，严格按照料单要求和重量加料；以500kg废钢料单为例：加料顺序为： 2.2.2.1加入50kg铁屑（QT）后加入200kg回炉料（QT）,待上述材料全部熔化结束废钢开始熔化时，加入5kg增碳剂； 2.2.2.2第一批次废钢（大约80kg）和增碳剂熔化结束，第二批次废钢（大约80kg）开始熔化时，加入5kg增碳剂；依次进行，直到将500kg废钢和30kg增碳剂全部加完； 2.2.2.3加入余下的250kg回炉料;待回炉料、废钢、增碳剂熔化完全（铁液温度大约在
1350℃）时，取样，进行炉前快速分析；按照分析结果，加入增碳剂和其他辅料。 2.2.2.4按照熔炼要求，当补加的合金料全部熔化，铁水温度达到工艺要求（小规格球铁件出炉温度控制在1530℃—1560℃；大规格球铁件出炉温度控制在1500℃—1530℃）时，要取原铁水试块；取样后及时出炉； 2.2.2.5第一炉铁水温度必须达到1580℃，烫包回炉后温度升至前面规定要求后出炉; 2、2、3 球化剂（上面举例为12.5kg）准确称量后，加入球化包堤坝内侧（摊匀），硅粒(上面举例为6kg）均匀的覆盖在球化剂上面，再加珍珠岩均匀覆盖（一茶缸，约1.5kg）;在堤坝上加入脱硫用碱面1kg,碱面上放10kg硅钢片 2、2、4在加铁料时，不准炉料猛力撞击炉壁、炉底，以防炉衬受损。 2、2、5炉内严禁加入密封管头、密封件，以防爆炸；生锈、潮湿的回炉料、生铁应在预热后加入，以防止铁水爆溅。 2、2、6在熔炼过程中，应经常把粘附在炉口的熔渣铲扒干净，以便下次熔炼。 2、2、7熔炼工要及时的与炉前工、浇注工取得联系，要他们及时做好出炉浇注的准备工作，保证铁水温度达到工艺要求时及时出炉。尽量减少高温铁水在炉内的停留时间。浇注结束，将铁水球化包旋转，包口朝下平放在地面上，将包口四周用砂盖严实； 2、2、8熔炼工要按工艺要求，做好电炉熔炼记录单/磅料单/用电记录表的记录与转交、保存工作。 2、2、9熔炼结束，将电炉炉体口用专用盖板盖严（四周用砂密封好）；清理熔炼场地，检查冷却循环水的运行状况，一切正常后，结束本炉次的熔炼； 3、炉衬修补及拆炉： 3、1为了保证炉子的安全工作和提高炉子寿命，炉衬在使用一定时间后要进行适当的修补。 3、2炉衬局部发生损坏或产生较大裂纹时，可将损坏处炉衬表面轻轻剥掉。形成燕尾状的凹坑，然后填补加入适量水玻璃的炉衬石英砂混合料修补。 3、3炉底侵蚀较大或局部较深时，待炉子冷至室温时用干料补打结实，起炉熔炼时先用低功率后用高功率熔炼来烧结炉底；
中频炉熔炼工艺操作规程 1、中频炉范围 本标准规定了中频感应电炉，熔炼技术操作规程。 本标准适用于阳极组装车间生产。 2、设备主要技术性能 2.1 产品型号KGPS—1250 额定容量2t 额定功率1250KW 额定频率500HZ 额定温度1500℃ 感应器电压2000V 熔化效率1.8t/h 2.2 冷却水系统 冷却水压力0.1~0.25MPa 冷却水进水温度≤35℃ 冷却水耗量12t/h 冷却水出口温度≤55℃ 冷却水PH 值7-8.5 总硬度不大于10度 导电率<500u.s/cm 3、生产前的检查 3.1操作人员必须认真了解中频炉系统设备的结构、性能。 3.2生产前仔细检查炉体及部件是否完好。 3.3仔细检查炉衬、炉口烧损情况，如发现问题及时处理 3.4检查和维修熔炼时所用的工器具是否齐全。 3.5检查冷却水系统及液压系统管路是否有滴漏现象。 3.6检查各个部位的仪表和显示是否正常。 3.7检查炉料是否清理干净和数量充足，配比是否合理。 3.8检查铁水包及输送电胡芦是否完好。 3.9检查各控制系统是否正常，灵活可靠。 3.10检查漏炉报警装置是否灵敏、可靠，电气绝缘情况是否达到要求。 3.11检查倾炉系统是否灵活、可靠。 3.12检查中频炉电源系统及纯水冷却系统是否正常完好。 4、熔炼操作
4.1检查无误后，如是冷炉或空炉，必须先加入干净炉料，成份必须符合要求。 4.2炉料要干燥，严禁潮湿料及杂物入炉，一般情况炉料入炉前应予热，加料时应小心操作，不能砸伤炉口炉衬，空心料更应该小心加，防止炉气和铁水喷出飞溅伤人。 4.3开通冷却水，先用低功率进行炉料预热。几分钟后，改用高功率熔炼、炉料开始熔化，此时注意冷却水、根据水温和经验进行调整。 4.4熔炼过程中要经常检查炉衬的烧损情况电源功率表。检查炉口是否有凝结现象。炉膛里不准有炉料架空棚料现象，有应及时处理。 4.7在熔炼过程中、铁水不能溢出，应与炉沿保持50mm 的距离。 4.8铁料彻底熔化浇铸前，观测铁水温度是否达到1450℃，用渣耙除渣。按要求每周取样一次进行分析，参照分析结果及时调整配料。 4.9正确操作炉子液压倾炉系统，倒出铁水至铁水包。铁水距离包沿50mm. 4.10出炉后炉内应留有少量铁水,并及时添加新炉料，继续通电熔炼。 4.11根据浇铸组装块任务量熔化铁水，待生产结束后炉内不应留有铁水。为保护炉衬，一般情况下趁热加入炉料，准备下一班次的生产。 4.12停炉后冷却水不能停，仍继续循环24小时。 4.13待炉子冷却后，用照明灯或手电照明检查炉衬情况如有破损及时修理。 4.14停炉必须停掉电源，清理现场，做好所有记录。 5、中频炉突发事件 5.1当熔炼过程中中频炉产生报警或漏液时，应立即关掉电源停止熔化，倒出已熔化铁水、按应急预案处理故障。 5.2熔炼过程中，突然停水或停电时间又长时，应立即停掉中频电源，开启备用泵或备用水箱及自来水直接引至炉冷却管路，按应急预案处理故障，绝不能扩大事故范围
浅谈冲天炉和电炉熔炼 About Smelting with Cupola and Electric Furnace 铸造作为传统的成型工艺，近年来在造型、制芯、砂处理、熔化等方面得到不断的改进，由于熔化工艺关系到铸件材质、浇注成型率、运行成本等方面，特别是全球关注环境保护的今天，选用什么样的熔化设备，显得越来越重要了，为此，在新建铸造项目的可行性研究报告中，往往要对熔化设备的选用加以论证，但冲天炉和电炉熔炼那种方式更好，历来是大家争论的焦点，在此，笔者不敢妄加定论，但两种熔炼方法生产的铸件，在材料的品质、加工性能、抗冲击性和韧性方面确实略有差异，国内外两种熔炼方式都有。 1.与电炉相比，冲天炉熔炼的特点 ●可连续出铁液； ●适合于各种批量和规模的生产需要； ●设备费用低； ●占地面积少； ●铁液通过高温焦炭层时，有净化作用，可提供优质的铁液； ●铁液品质稳定，特别是对高牌号的铸件； ●熔炼过程排放大量的灰尘和废气，如果处理不好，易造成环境污染； ●铁液吸收焦炭中的硫，对生产球墨铸铁不利； ●铁液的化学成分和温度波动较大，且供应量不易改变； ●货物运输量较大。 2.投资比较 表1是国内三家近期建设的铸造项目熔化工部设备投资比较。 表1国内三家近期建设的铸造项目熔化工部设备投资比较 ％，但是其占地面积及土建工程费用则要高出30％左右。 3.运行成本分析 以年产3万t铸铁件的某专业铸造厂为例，按两班制作业，计算依据如下： 冲天炉焦铁比为1：7，焦炭价为1800元/t； 石灰石占焦炭比例30％，石灰石80元/t； 脱硫剂占铁液含量2％，脱硫剂800元/t； 冲天炉熔化时铁损3％，生铁价2000元/t； 双联熔炼时，每吨铁液升温100℃，保温至浇注
中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额 The quota of energy consumption of cast iron molten by medium frequency induction furnace 上海市质量技术监督局发布 DB31/508-2010 前言 本标准是以中华人民共和国机械行业标准JB/T50151-1999《炼钢电弧炉炉座能耗分等》、JB/T50155-1999《冲天炉能耗分等》、JB/T50166-1999《感应熔铝炉能耗分等》为主要参考依据，在对上海铸造行业中频炉熔化铁水能源消耗的历史数据进行统计、整理的基础上制定的。 本标准是为上海铸造行业对中频感应电炉熔炼铁水能源消耗进行评价和考核提供的科学依据。 本标准3.1条中的限额指标同时作为上海铸造行业的准入标准，是强制性的；3.2条中的先进指标是上海铸造行业应努力争取达到的目标和方向，是推荐性的。 本标准由上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会、上海市质量技术监督局、上海市节能监察中心共同提出。 本标准由上海市能源标准化技术委员会归口。 本标准主要起草单位：上海市铸造协会、上海市节能监察中心、上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂、上海宏钢电站设备铸锻有限公司、上海圣德曼铸造有限公司、上海工程技术大学 本标准参加起草单位：上海华新合金有限公司、上海南汇立达铸造有限公司、上海合球铸造有限公司、上海先韧机械有限公司、上海烟草机械新场铸造有限责任公司、上海柴油机股份有限公司铸造热处理分公司 本标准主要起草人：张方祹、魏玉剑、金永锡、沈红卫、李培耀、鲍学俊、吴永康、任庚坡、陶然本标准于2010年11月首次制定。 中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额 1.范围本标准规定了上海铸造行业中频感应电炉熔炼铁水能源消耗的限额指标和先进指标。 本标准适用于上海铸造企业对使用中频感应电炉熔炼铁水能源消耗的统计和单耗的计算。 本标准适用于对上海铸造企业中频感应电炉熔炼铁水能源消耗进行评价和考核，为企业加强能源统计、提高能源管理水平、促进企业节能减排提供了自我检测和评价的依据。 1.术语和定义 2.中频感应电炉 medium frequency induction furnace 利用交变中频电流（100—10000Hz）通过感应线圈加热熔化金属的熔炼炉。 1.炉座 furnace system 包括中频电源、控制单元、炉体等整套部件组成的熔炼系统。 1.能源单耗unit energy consumption 熔炼单位铁水重量所消耗的能源。 1.公称容量nominal capacity 炉体出厂时标称的容量。 1.双供电中频感应电炉twin-power medium frequency induct furnace 一套电源配二台炉体的中频感应电炉，其一套电源根据生产需要可只对一台炉体供电，也可对二台炉体同时供电，俗称“一拖二”中频感应电炉。 1.合格铁水qualified cast iron molten 金属炉料经熔炼后形成的符合工艺质量要求可供浇注的铁水，不包括因各种原因报废的铁水。 1.熔炼时间melting time
YF-ED-J8789 可按资料类型定义编号 中频熔炼炉的安全操作使用方法实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
中频熔炼炉的安全操作使用方法 实用版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 熔炼炉本身是电、水、油三种系统的统一 体，不合理的操作往往酿成严重的事故。 熔炼炉使用禁止操作的主要有下列几点： （1）将潮湿的炉料、熔剂加入炉膛中； (2)用包衬有缺陷或潮湿的浇包接铁水； (3)发现炉衬有严重损害，仍然继续熔炼； (4)对炉衬进行猛烈的机械冲击； (5)炉子在澧有冷却水的情况下运行； (6)铁液或炉体结构在不接地的情况下运 行；
(7)在没有正常的电气安垒连锁保护的情况下运行； (8)在炉子通电的情况下，进行装料、捣打固体炉料、取样、添加大批合金、测温、扒渣等。如确有必要在通电情况下进行上述某些作业，应采取适当的安全播施，如穿 绝缘鞋和戴石棉手套。’ 炉子和其配套电气设备修理工作，应在断电情况下进行，断电的确实性蔷：由控制盘上的仪表来证实。 熔炼炉工作时，必须仔细监视熔炼炉熔炼过程中金属温度、事故信号、冷却水温和流量。炉子功率因数调整到接近于l，三相电流保持基本平衡。感应器等出口水温不应超过设计规定的最大值。冷却水温度下限一殷是以感应
感应电炉分类 来源：全球五金网 2010-11-4 感应电炉按电源频率可分为高频炉、中频炉和工频炉三类；按工艺目的可分为熔炼炉、加热炉、热处理设备和焊接设备等；按其结构形式、传动方式等也可进行分类。常用的感应电炉习惯上归纳为有心感应熔炼炉、无心感应熔炼炉、真空感应熔炼炉、感应淬火设备和感应头热设备等。 1．有心感应熔炼炉 有心炉以有穿过感应线圈的铁心而得名，又因热源是一环绕的金属沟槽，故又称为槽式炉。有心炉又可分为开槽式和闭槽式两类，开槽式已基本被淘汰，现在的有心炉多为闭槽式。有心炉主要用于铜、铝、锌等有色金属及其合金的熔炼和保温以及用于铸铁保温等。该炉型具有加热速度快，电、热效率高，功率因数高，金属烧损少，熔炼成本低，设备投资少(为无心炉的1/2~1/3)，操作方便等一系列优点。但是，在开始使用时炉内要有起熔体，所以起炉和改换金属品种困难，故只适用于单一品种和大批量金属的连续熔炼和保温。 2．无心感应熔炼炉 无心炉的命名是相对有心炉而言，其金属液盛于一坩埚中，故又名坩埚炉。此种炉型主要用于特种钢、铸铁、有色金属及其合金的熔炼和保温。无心炉具有熔炼温度高、杂质污染少，合金成分均匀、劳动条件好等许多优点。与有心炉相比，无心炉起炉和改换金属品种比较容易，使用较灵活，但其电、热效率远比有心炉低。无心炉由于表面温度低，不利于要求高温造渣工艺的熔炼。无心炉有高频、中频和工频之分。 (1)高频无心炉 高频无心炉容量一般在50公斤以下，适用于实验室和小规模生产中供熔炼特种钢和特种合金之用。 (2)中频无心炉 中频无心炉的容量和功率都比高频炉大。主要用于特种钢、磁性合金和铜合金等的熔炼。这种炉子由于需要昂贵的变频设备，所以在一些较大容量的场合已改用工频无心炉。但是，和工频炉相比，中频炉也有其独到之处。如对于同样容量的炉子，中频炉的输入功率比工频炉大，所以熔化速度比较快，中频炉在冷炉起熔时不需要起炉块，金属液可以全部倒出等，所以使用时比工频炉灵活方便；另外，中频熔炼炉溶液对坩埚冲刷轻些，对炉衬有利。因此，在发展了大功率廉价的中频电源之后，中频炉还是大有前途的。 (3)工频无心炉
国内中频炉铸造标准 国内中频炉铸造行业准入条件目的在于根据国家有关法规和政策引导我国铸造行业健康、有序和可持续发展，提升我国装备制造业整体水平和为国民经济各行业提供优质铸件，实现我国从世界铸造大国向铸造强国转变。 实施铸造行业准入制度，按照“铸造行业准入条件”加快淘汰那些规模小且工艺落后、耗能大、污染严重、作业条件恶劣的铸造企业，遏制行业内的恶性竞争和资源浪费。在实施铸造行业准入制度过程中将积极引导企业通过兼并、重组，形成合理经营规模；在有条件的地区积极发展铸造产业集群或铸造工业园区，优化资源配置，大力发展清洁生产和循环经济；培育一批“专、特、精、新”的中小铸造企业，提高企业综合竞争力、铸件产品质量和企业效益。 铸造企业的布局及厂址的确定应符合国家产业政策和相应法规，符合各省、自治区、直辖市装备制造业发展规划。在一类区内不能新建、扩建铸造厂，已有的铸造厂其污染物排放（含水、气和噪声等）指标应符合国家一类区有关标准的规定。在二类区和三类区，新建铸造厂和原有铸造厂的污染物（含水、气和噪声等）排放指标均应符合国家或地区有关标准的规定。说明：一类区指国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府划定的风景名胜区、自然保护区和水源地及其他需要特别保护的区域；二类区指城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区以及一、三类区不包括的地区；三类区指特定的工业区。鉴于目前我国东、中、西部地区社会、经济和工业发展程度的差异，锻造中频炉在进行铸造行业结构调整和实施准入制度时，应区别对待。 企业规模（产能） 1．现有的砂型铸铁件（含离心铸铁管及其他离心铸造）、铸钢件与有色铸件生产企业铸件年产能按所在地区（见表1）和类别（一、二、三类）不同应不低于表1所列的吨位。 2．采用砂型及离心铸造工艺之外的其他铸造工艺（包括压铸、低压铸造、金属型铸造、挤压铸造、熔模铸造、V法铸造、消失模铸造等）的铸造企业规模不在以上限制之列，具体标准待此后另行公布。 3．对于“专、特、精、新”的中小铸造企业，其企业规模的限制可以适当放宽。“专、特、精、新”的中小铸造企业认定标准和实施细则另行公布。 铸造方法及工艺： 1．根据生产铸件的材质、品种、批量，合理选择粘土湿型砂铸造、树脂自硬砂铸造、水玻璃自硬砂铸造、V法铸造、熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造（重力、离心、压铸、低压等）等铸造工艺。 2．逐步淘汰粘土砂干型等落后铸造工艺。 铸造装备(造型、制芯、熔炼、砂处理、清理等)中频炉 1．必须配备与生产能力相匹配的熔炼设备，如电炉、冲天炉等金属熔炼设备，炉前化学成分分析、金属液温度测量设备，并应配有相应有效的除尘设备与系统。提倡大批量生产铸铁件产品的企业根据铸件要求采用冲天炉－电炉双联熔炼工艺，或采用中频感应炉熔炼，推荐采用大容量（熔化率≥10t/h）、长炉龄（一次开炉连续使用4周以上）、富氧、外热送风冲天炉。在全国范围内逐步淘汰熔化率<3t/h、环保排放不达标的冲天炉，新建铸造企业一律不再采用熔化率＜5 t/h的冲天炉。 2．禁止新增容量1t以上无磁扼的铝壳电炉，原有无磁扼的感应电炉限2年内逐步淘汰。 3．必须配有与生产能力相匹配的造型、制芯、砂处理、清理设备，采用树脂砂、
电炉熔炼球墨铸铁（灰铸铁）元素控制方法 公司生产球磨铁铸件执行标准按GB/T1348-2009标准执行，灰铸铁按GB/T9439-2010标准执行。 球墨铸铁根据企业三一技术协议要求提出化学元素成分如下： QT500-7 C%: ; Si%: ; Mn%： ; P%:≤ ; S%：≤ ; Mg：~ 根据三一技术要求，本公司对QT500-7牌号提出含量元素如下：C%：左右； Si%:左右； Mn%：≤； P%:≤ ; S%：≤ ; Mg：~ 碳当量%~%之间，炉前三角试片白口宽度控制在3~5mm之间。 对铁液元素如何控制，坩埚熔炼配料元素含量求下线. 1、碳元素 参阅有关资料和对电炉熔炼总结经验得出：C 元素烧损约5%左右，1kg增碳剂增C约为，吸收率在92%左右。 根据以上数据对原铁液里含C量进行调质，投入增碳剂。 2、Si元素 Si元素在坩埚熔炼时增Si量达14%左右,前包球化后Si元素烧损14%左右，为了控制在原铁液里不加硅铁调质，在配料时，保持含Si量在%左右，按增Si14%计算，原铁液里的Si含量应保持在%左右，球铁在球化之前原铁液含Si量保持%~%为宜，所以在坩埚内不加硅铁进行调质。铸件中Si含量要求在%左右，余下Si 含量在前包球化、
孕育处理加入，但前包总投Si含量不能<1%为宜。 3、Mn元素 新生铁、回炉料、废钢都含有Mn元素，在配料时按5%烧损计算。若Mn含量过低时，在铁液熔化完出铁水前进行投放，溶化后进行搅拌出锅。总之，Si和Mn在坩埚内调质都要在最后投放，以免过度烧损。 4、P元素 如果原铁液含P高，目前无办法来处理，只有从配料上来控制，少用新生铁，多用废钢来解决。 5、S元素 S元素在球墨铁铸件，应当控制在为好。若原材料含S高，必须加脱硫剂进行脱硫。但S含量和Mg元素有一定的关联，稀土镁合金主要是除S、脱氧。球化后看铁液含S量和Mg残留量，在元素允许的范围内，若S稍偏高，Mg残留量偏低，下包球化时，稀土镁合金适当加大投放量；若S元素含量偏低，Mg残留量偏高，可适当降低稀土镁合金的投放量（平时操作经验而定）。 一、本公司1T电炉熔炼时的原材料投入顺序在电炉操作规定上有明确规定，用的稀土镁合金、覆盖硅和孕育剂的块度大小对球化都有一定影响。稀土镁合金和覆盖硅的块度控制在10-25mm之间(厂家已提供)，孕育剂粒度1-3mm(厂家提供)，这样有利于球化，效果好，球化后铁水质量稳定。 注：电炉熔炼生产时，白口加大倾向应引起注意，有关资料提供
可控硅串联逆变中频电炉 技术说明书 高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉引言
90年代我国工业飞速发展，大容量、高功率，低能耗的中频电炉越来越被 人们所关注，尤其在铸造领域中，中频电炉能提供高质量的铁水和钢水，便于在熔化过程中控制温度和化学成份，因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中频电炉，已达数百台之多，几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂的高端技术市场都被国外厂商占有，，目前国内产品比较国外，在控制技术上，按装工艺上仍有相当差距。 铸造厂的传统熔化设备冲天炉，出铁温度低，铁水在炉中增碳较多，不易生产出高质量铸铁件，且冲天炉严重污染环境，在城市区域内不容许存在，目前国内铸造用焦价格猛涨，与中频电炉熔化成本相当。因此大容量中频电炉是铸造厂节能、高效、清洁环保型熔化设备，所以我们研制，开发大熔量高功率的中频电炉起点高，技术指标以国外最先进的电炉为目标。串联逆变中频电源具有功率因素高，我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能，谐波小。 一、元器件的选择 目前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉，是高效节电最佳的熔化设备。 我国电器工业经过多年的发展，目前按装大容量中频电炉元器件己具备相当条件，大电流耐高压可控硅，高压电热电容己能生产，满足需求。 中频逆变电源的开关元件，目前有二种，可控硅SCR和绝缘栅双极型场效 应晶体管IGBT，根据国外文献所载，大功率，较低频率(<1 000Hz)的逆变电源，选用可控硅的关闭时间要求较低，TOT可以在5 0～60微秒级，这样硅片的厚 度可以厚些，可控硅的耐压便可以提高，且可控硅的价格比IGBT低得多，．而且工作稳定性和可靠性比IGBT高，我们设计的逆变器选用 KK2500A／2 5 00V可控硅。目前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅组装。 图1依据功率和频率选择逆变开关元件 IGBT特别适用于频率高，功率较小的变频加热设备，如小容量中频真空熔 炼炉，工件表面淬火和小件透热等。目前国内200A以上的IGBT都需依赖进口，还受到出口国的限制，最大容量为500A／1 5 0 0V。组装大功率电源时，不得不把I GBT串联后再多组并联，对用户来说，元件损坏时就得长期依赖于设备制造厂
中频电炉熔炼相关条件及铜合金烧损 中频电炉熔炼铜合金虽然每炉熔炼铜合金重量少，但是熔炼铜金属速度快炉温控制好，金属溶液温度均匀且损耗相对比较少，从而提高工作效率，减少金属损耗，为企业创造更佳的经济效益。 一、烧损的直接原因 烧损，实际上是各种元素在高温条件下与氧发生化学反应的过程，其结果形成了各种氧化物，除一部分氧化物形成粉尘，烟气排放在大气中外，其余大部分漂浮在铜合金液体表面，称之为氧化渣，在金属液体出炉中，被扒出炉外，造成合金元素的损耗。因而，控制合金元素的氧化物是减少烧损的途径。在自然条件下熔炼，合金元素一点不被氧化是不可能的。 二、我单位主要是铜工艺的铸造、锻造加工企业，选用何种设备，采用何种技术工艺是至关重要的，根据我单位多年来的实践经验，中频电炉熔炼铜合金产生的损耗是与产品的重量几何状态、金属牌号是密切相关的。 1、铜工艺品铸造主要牌号为锡青铜、锡青青铜、黄铜，个别牌号有紫铜（电解铸）银等。 2、铜工艺品铸造主要分冷模铸造和热模铸造，冷模铸造多应用在面积比较大、产品壁板厚度比较薄的大型工艺雕塑铸件上和大型铜像、人物像上，热模则多用在小型工艺品铸造上，冷模多采用工业粘土砂、水玻璃砂自硬式石英砂，环氧树脂砂，而热模铸造多采用精密
铸造石英砂和石膏模具铸造。 3、熔炼前原料的状态及投料方法、（原料的大小、表面杂物的多少、投放顺序、投放时间）、熔炼温度及加热速度等以上各方面都会构造熔炼损耗的关键。 三、熔炼单炉次的损耗 1、锡青铜4.5~5% 2、铝青铜5.5~6.5% 3、黄铜5.5~6.5% 四、工艺产品金属综合损耗，冷模铸造、面积4~10㎡、铸件厚度6~10mm、重量300~1000kg 1、工艺出品率55~65% 2、产品合格率90~93% 具体计算烧损如下 设产品重量800kg 即800kg/工艺出品率/产品合格率*铜合金烧损系数=铜合金烧损重量 综上所述及结合我单位经验总结如下: 1、大型薄壁工艺品铸造中（冷模铸造）面积越大金属反复熔炼损耗越多。 2、掌握金属的投炉时间（先小料、后大料）、提高熔炼时间。 3、控制旧金属的表面杂物，减少扒揸次数，从而降低金属损耗。 4、热模铸造相应减少金属反复熔炼重量，从而相应减少金属的损耗。 江西桐青金属工艺品有限公司 2011年3月20日
中频炉熔炼灰铁的工艺、质量控制浅论（二） 增碳率的控制和增碳剂的使用 对于中频炉熔炼灰铁，许多人都以为只要炉前控制住铁水的化学成分和温度，就能熔炼出优质铁水，但事实并非如此简单。中频炉熔炼灰铁的重中之重是控制增碳剂的核心作用，核心技术是铁水增碳。增碳率越高，铁水的冶金性能越好。这里所说的增碳率，是铁水中以增碳剂形式加入的碳，而不是炉料中带入的碳。生产实践表明，在炉料配比中生铁比例高，白口倾向大；增碳剂比例增大，白口倾向减小。这就要求在配料中要多用廉价的废钢和回炉料，少用或不用新生铁，这种采用废钢增碳工艺的铁水中存在大量细小的弥散分布的非均质晶核，降低了铁水的过冷度，促使了以 A 型石墨为主的石墨组织的形成。同时，生铁用量的减少，也减小了生铁粗大石墨的不良遗传作用，而且灰铁的性能也随着废钢用量的增加而提高。在实际生产中就曾发现，在废钢用量约为30%的情况下，同样用废钢、回炉料、新生铁做炉料，在化学成分基本相同时，中频炉熔炼的灰铁比冲天炉熔炼的性能低，强化孕育效果也不明显，这就是废钢用量少、增碳率低的缘故。由此足见增碳对于保证灰铁的熔炼质量、改善铸铁的组织与性能的重要性。 灰铁的性能是由基体组织和石墨的形态、大小、数量及分布决定的，改变石墨形态是改变铸铁性能的重要途径。相比而言，基体组织较容易控制，它主要取决于铁水的化学成分和冷却速度。但石墨形态
却不容易控制，它要求铁水的石墨化程度要好。而奇怪的是只有新增碳才参与石墨化，炉料中的原始碳并不参与石墨化。如果不用增碳剂，熔炼出的铁水虽然化学成分合格，温度也合适，孕育也合理，但铁水却表现不佳：看似温度较高，流动性却不太好，缩孔、缩松倾向大，易吸气，易产生白口，截面敏感性大，铁水夹杂物多。这些都是铁水增碳率和石墨化程度低造成的。 碳在原铁水中的存在形式主要为细小的石墨和碳原子，从细化石墨的角度考虑，原铁水中不希望有过多的碳原子，其势必会减少石墨的核心数，并且碳原子在冷却过程中更易形成渗碳体，而细小的石墨可以直接作为非均质形核核心。细化石墨、增加核心是实现铸铁高性能的关键，增大增碳剂用量可以增加形核核心数量，进而为细化石墨打下坚实的基础。因此，在实际生产中应强调增碳剂的使用和增碳效果：①增碳剂的吸收率与其 C 含量直接相关，C 含量越高，则吸收率越高。②增碳剂的粒度是影响其溶入铁水的主要因素，实践证明，增碳剂的粒度应以1~4mm 为好，有微粉和粗粒增碳效果都不好。③硅对增碳效果有较大影响，高硅铁水增碳性差，增碳速度慢，故硅铁应在增碳到位后加入，要遵循先增碳后增硅的原则。④硫能阻碍碳的吸收，高硫铁水比低硫铁水的增碳速度迟缓很多。⑤石墨增碳剂能提高铁水的形核能力，吸收率也比非石墨增碳剂高10%以上，故应选用低氮石墨增碳剂。⑥增碳剂的使用方法推荐使用随炉装入法，即先在炉底加入一定量的小块回炉料和废钢，然后把增碳剂按配料量需要全部加入，上面再压一层小块废钢和生铁，之
电炉熔炼技术操作条件电极 大型电炉一般采用自焙电极，低于500kVA小型电炉也可以采用炭素电极或石墨电极。 一、电极壳 自焙电极的外壳用薄钢板焊接或轧制件铆接而成，外壳上钻有直径3～5mm的小孔以排除壳内挥发物（如用标准电极糊，可设一定数量排气孔；用密闭糊，则可不必开孔）。内设筋片若干片。 自焙电极壳的有关尺寸见表1。 自焙电极的筋片形式见图1。 表1 自焙电极壳尺寸，mm 图1 自焙电极的筋片形式图 云冶电极壳规格为： （一）材料规格 钢板型号：P－3F普通钢板 化学成分，%：C－0.18；Si－0.2；Mn－0.41；P－0.025；S－0.033。 物理规格：2000×1000×1.5mm
（二）电极壳制作规格（mm） 为加强电极的抗拉强度，在电极壳中心焊接两根直径18的螺纹钢。 自焙电机外壳用钢的耗量，一般为电极糊耗量的5%。 二、电极糊 电极糊用无烟煤、焦炭、煤焦油和沥青制成。块状电极糊每块重约25～30kg，经破碎后装入电极壳内。其块度以能在相邻两筋片间自由落下为准，一般为20～40mm。国外有的工厂采用颚式破碎机破碎电极糊。 生产操作时，电极糊面高度即铜瓦上电极糊装料高度一般为0.5～1.5m。 电极糊要保持清洁，防止泥沙等杂物混入。不同厂的电极糊要分别堆存。 目前国内几家工厂产电极糊物理化学性质列于表2。 表2 国产电极糊物理化学性质数据表（一） 续表2 国产电极糊物理化学性质数据表（二）
在工作过程中，电极上部焙烧的部分逐渐下降，当接近高温带时，逐渐烧结。图2为前苏联北方镍公司矿热电炉的电极内电极糊在不同高度下的温度变化。 图2 自焙电极糊沿电极高度的温度变化 在区间Ⅰ内，温度为50～70℃，电极糊软化并与原先加入的电极糊表面牢固地粘结起来； 在区间Ⅱ内，即在铜瓦区，电极糊的温度从70℃升到300℃，电极糊粘结剂中的挥发物开始挥发； 在区间Ⅲ内，电极烧结，大量挥发物在400～540℃时挥发出来。在730℃时，电极糊内的挥发物全部挥发，烧结过程完结； 在区间Ⅳ内，电极以完成了进入工作状态的准备，其温度超过900℃。 不同温度下自焙电极，电极糊的物理性质列于表3。 表3 不同温度下自焙电极、电极糊的物理性质
中频熔炼电炉 中频熔炼电炉 中频熔炼电炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至20K HZ）的电源 装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给 由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应 圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些 性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如，把一根金属 圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈 本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度 只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的 温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。国内领先的生产 基地武汉红巨星电炉有限公司生产的中频电炉广泛用于有色金属的熔炼［主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。］、锻造加热［用于 棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在 线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。］调质热处理［主要供轴类（直轴、变 径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火］等。 中频熔炼电炉特点： （1）熔化效率高节电效果好，结构紧凑、过载能力强 （2）炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好。 （3）操作工艺简单、熔炼运行可靠。 （4）金属成分均匀。 （5）熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高。 （6）炉子利用率高、更换品种方便。 （7）长弧形磁轭屏蔽漏磁和减少外部磁阻、有屏蔽线圈两端的漏磁、磁轭截面是弧 形的内侧于外壁无缝紧贴增加了有效的导磁率面积、使下圈获得了更好的支撑。独特的 正反旋线圈极大的提高了系统的效率。 中频熔炼透热炉特点：