用中频感应电炉熔炼铸铁的几个技术问题
王成刚，马顺龙
（一汽铸造有限公司技术ｔｈ■，吉林长春１３００６２）
摘要：解答了铸造企业应用ｒｐ频感应电炉熔炼铸铁的几个技术问题，提供了有关熔炼工艺、技术特点、合成球铁熔炼方法及发展趋势等方血的参考信息．．
关键词：铸铁；中频感应电炉；熔炼
中图分类号：ＴＧ２３２．３文献标识码：Ｂ文章编号：１００３８３４５（２０１２）０４—００４３—０４
ＤＯＩ：１０３９６９６ｉｓｓｎ１００３８３４５２０１２０４００６
ＳｅｖｅｒａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓｗｉｔｈＭｅｄｉｕｍＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｎｄｕｃｔｉｏｎＦｕｒｎａｃｅＭｅｌｔｉｎｇｏｆＣａｓｔＩｒｏｎ
ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ—ｇａｎｇ．ＭＡＳｈｕｎ—ｌｏｎｇ
（ＴＰｃｈｎｏｌｎｇｙＣｅｎｔｅｒ，Ｆｏｕｎｄｒｙｒ：ｎ－１．ｔｄ，ＣｈｉｎａＦｉｒｓｔＡｎｔｆｍｍｈｉｌｅｃⅢ１ｐＣｏ１，ｔｄ，Ｃｈｎｎｇｃｈｌｍ１３００６２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｅｖｅｒａｌｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｗｉｔｈｆｉｍｎｄｒｙｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｕｓｉｎｇｍｅｄｉｕｍｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｄｕｃｔｉｏｎｆｕｍａｃｅｔｏｍｅｌｔｃａｓｔｉｒｏｎｓｗｆｌｓｅｘＤｌａｉ㈣ｄ…ｄｏｍｅｕｓｅｆｕｌｉｎｆｕｒｍａｌｉｏｎｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｔｈｅｍｅｌｔｉｎｇｐｒｏｆ＇ｅｓｓ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍｅｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙｏｔｓｙｎｔｈｅｔｉｃｎｏｄｕｌａｒｉｍｎｗａ８ｇｉｖｅｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｓｔｉｒｏｎ；ｍｅｄｉｕｍｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｄｕｃｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅ；ｍｅｌｔｉｎｇ
１感应电炉简介
感应电炉按电流频率分为工频、中频和高频三类，其频率分别为５０ＨＺ、５０～１００００ＨＺ和１００００ＨＺ以上。
１．１应用范围
１１１高频炉
高频无芯炉容最一般在５０ｋｇ以下，适用于实验室和小规模生产中熔炼特种钢和特种合金。１１．２中频炉
在相同生产条什下，与工频感应电炉相比，中频（变频）感应炉功率密度大、占地小、生产灵活、造价低、变更铸铁牌号方便，而且不需三项平衡和功率因素补偿装置，因此，中频感应电炉在生产中应用广泛，并有逐步取代工频感应电炉之势。生产中，中频感应电炉频率一般为１０００～２５００Ｈｚ．
收稿Ｅｌ期：２０１２一ＯＩ一１８修定日期：２０１２—０７—１４
作者简介：王成刚（１９７４８一），男，汉族，吉林省九台市人，毕业于大连理工大学踌造专业，工程师，主要从事铸造熔炼技术工作
中频无芯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芯炉。但足，和工频
炉相比，中频炉也有其独到之处。如，同样容量，
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，中频熔炼炉熔液对坩埚冲刷轻些，这
对炉衬有利。因此，在发展了大功率廉价中频电
源后，中频炉还是大有前途的。
１．１．３工频炉
工频无芯炉是几种无芯炉中出现最晚而发
展最迅速的。主要用于铸铁和钢，特别是高强度
铸铁和合金铸铁的熔炼以及铸铁熔液的升温、保
温和成分调整等；另外也用于铜、铝等有色金属
及其合金的熔炼。但炉子容量小时采用工频炉是
不经济的，以铸铁为例，容量小于７５０ｋｇ时电效
率就显著下降了。
１．２感应电炉的熔炼原理
感应电炉是利用交流电感应的作用，由坩埚
２０１２／４现代铸铁１４３
万方数据
冒“ｍ哪Ｔｉ丢萎：：兰曩芝未：詈芸篓
２中频感应电炉熔炼工艺
２．１中频感应电炉熔炼特点
中频感应电炉有很好的适应性，能熔化各种牌号的铁液。
由于中频炉调整成分比较方便，所以工艺对铁液成分范围的要求可以较窄，使铸件性能更加
稳定。具体范围可根据铸件种类划分为多个等
级，或对个别铸件定制特殊的成分要求。
由于中频炉电源功率很大，所以提温能力也很强，可以对不同铸件给出不同的温度范围来满
足铸件的要求。
２２感应电炉铁液配料原则
由于合金元素｝ｂＤＩｌ相对容易，应尽量使原始配料成分等于或略低于目标成分，以便在首次
化验后进行补加合金的调整。
若铁液某项成分超出目标，进行调整时需加人大量的铁料（废钢、生铁或同炉料）进行稀释，
这将增加铁液总量，同时其它元素含量也将发生
较大变化，从而带来一系列连锁反应。所以无论
是配料、凋整都不宜超出铁液成分上限。
２．３感应电炉铁液温度控制原则
只要能满足力学性能和浇注温度，就应尽量降低铁液出炉温度，以保证耐火材料寿命，但通
常情况，铁液熔化温度不应低于１５００℃。
２．４感应电炉加料原则
冷炉开炉时，无芯炉应先加与坩埚内径相近的大块金属料作为炉块，然后加入熔点低而且元
素烧损少的炉料，之后，再加其它炉料（合金材料
大多在最后人炉）。有芯炉在冷炉开炉时最好直４４现代铸铁２０１２／４
接加入铁液或块度小、熔点低的炉料。热炉开炉最好留有１／３～１／４炉的铁液启动。
在采用以生铁为主要熔炼方式的状态Ｆ，加料顺序通常为：生铁一废钢一回炉料一合金＝如果采用合成铸铁熔炼工艺，加料顺序一般为：增碳剂一废钢一网炉料一合金。
在加料过程中应尽量使金属保持密实状态充满整个炉腔，以保证热效率的最大利用，提高熔化效率，但一定要注意防止搭料。
２．５感应电炉熔化铁液送电原则
先低压供电以预热炉料。然后提高供电功率，一般可以送到满功率的８０％～９０％．边熔化边加炉料，在铁料完全熔化前应将炉料加完，至铁液温度符合要求后，再停电扒渣出炉：这样，可较为精确地控制和调节铁液温度，炉内铁液也可以倒空。
２６感应电炉铁液的球化处理特点
感应电炉熔炼铁液时，硫的变化不明显，不会像冲天炉那样由于焦炭等原因产生增硫现象。中频炉铁液中的ｗ（Ｓ）量主要来自炉料，熔炼过程中既不增硫也不脱硫，所以原材料的ｗ（Ｓ）量直接决定了铁液的最终ｗ（ｓ＊）量。
球化处理是一个脱硫脱氧的过程，由于原材料（生铁、废钢等）中ｗ（Ｓ）量较低，故中频炉熔炼后的铁液／ｇ（Ｓ）量也较低，通常在Ｏ．０２５％以下，若附以炉内脱硫工艺，ｚｃ．（Ｓ）量会进一步降低，这对球化处理是非常有利的因素，更利于实现好的球化效果，也可以减少球化剂的加入最，降低生产成本。
３中频感应电炉熔炼铁液的成分变化
与冲天炉不同的是，中频炉在熔炼过程中铁液元素的变化并不是特别明显，这一特点使其在保持铁液成分稳定性方面非常有利。
３．１ｗ（Ｃ）和州Ｓｉ）量的变化
中频感应电炉大多采用酸性炉衬，当铁液温度超过Ｃ—Ｓｉ一０系的平衡临界温度时，炉衬中的ＳｉＯ：将被铁液中的ｃ还原，使铁液脱Ｃ增ｓｉ，炉衬侵蚀加剧。实践表明，当铁液在１４５０℃以上保温时，就可能出现上述现象。
万方数据
在弱酸性炉衬、１５００ｏＣ左右的熔炼温度条件下，主要是烧损原因致使ｗ（ｃ）和ｗ（ｓｉ）量均会略有降低，降低程度＜５％。
３－２州Ｍｎ）量的变化
在酸性炉中，”（Ｍｎ）量一般烧损５％左右。，３．３州Ｐ）和州Ｓ）量的变化
ｗ（Ｐ）和ｗ（Ｓ）最一般没有变化，但通过炉内加入ＣａＣ脱Ｓ，可将铁液中的“，（ｓ）量降至０．０１％以下。
３４合金元素的变化
合金元素的烧损与其他化学、物理作用会导致熔炼过程损失，这与合金元素自身的理化性能、加入方式等有关，但总体来说，合适的加入状况下，合金元素的变化量也很低，因而，中频电炉铁液的化学成分控制较精确；但由于炉渣不能感应发热，渣温较低，所以中频电炉的冶金性能较筹。
４合成球铁熔炼方法概述
采用废钢加增碳剂生产合成球铁及合成灰铸铁的工艺，可以使铸铁的韧性和强度均得到提高，同时也不会使铸件的收缩倾向加剧。事实上，如果工艺处理得当，采用废钢增碳工艺会减轻铸件的收缩。这主要是因为采用废钢增碳的熔炼方式，铸件的基体晶粒组织会得到均匀化和细化，铁液的纯净度高，而增碳剂还具有孕育效果，促进石墨化的效果也更突出。
４．１废钢及增碳剂的选择
生产合成铸铁时对废钢有一定的要求。首先要求废钢自身品质高，废钢中的杂质元素较少，成份稳定，已经过高温熔炼，消除了铸造用生铁的遗传效应，熔炼出的铁液具有较高的品质。其次要求废钢中ｗ（Ｐ）、ｗ（Ｓ）量及微量元素低。事实上，废钢通常都有比较低的ｗ（Ｐ）、ｗ（Ｓ）和微量元素含量。再次，最好能使用优质碳素合金钢炉料，废钢中最好没有合金元素；当然在生产珠光体基体铸铁时可以适当放宽废钢中的Ｍｎ等有益合金元素的含量，
增碳剂的品质对生产合成铸铁也至关重要。增碳剂必须是经过高温持续电热处理的，其中Ｓ、水分、灰分、挥发物及气体杂质已被分离出去，具有较高的化学纯度及石墨晶体形态。增碳剂的
ＭｅｌｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
品质影响最终石墨化效果及增碳剂的吸收率。
４２合成球铁熔炼要点
４２１增碳
废钢中的”（Ｃ）量很低，厌铸铁或球铁的最
终”（Ｃ）量均较高，这就需要对废钢铁液进行增
ｃ，增碳剂就是铁液中新Ｃ的来源。增碳剂通常
置放于炉底（如可能，最好炉底存在适量铁液），
其上附加废钢和回炉料，依据废钢、回炉料和最
终铁液要求ｗ（Ｃ）量，计算增碳剂的加入量以及
增碳剂的吸收率。
４．２２增硅
同样，由于废钢中ｗ（Ｓｉ）量较低，通常需要对
铁液进行增硅处理，增硅的办法即是加入ＳｉＦｅ合
金，以达到目标成分。ＳｉＦｅ可在化清铁液后直接加
入炉内。
４２．３熔炼方式
可以采用全部废钢＋增碳剂来进行熔炼，也
可以采用部分废钢＋增碳剂＋回炉料或部分废钢＋
增碳剂＋生铁＋回炉料来进行熔炼。
４．２４球化处理
由于废钢中ｗ（ｓ）及微量元素含量较低，可
以适当减少球化剂加入量或调整球化剂种类，保
证球化效果，降低球化成本。
当然，采用完全废钢熔炼工艺，需在感应电
炉熔炼的条件下进行，能耗较高，废钢的来源与
控制较为严格，并不一定每个工厂都现实可行，
但无疑这种熔炼方式为高品质的球墨铸铁生产
提供了一条途径。
５感应电炉熔炼铸铁的发展方向
感应电炉熔炼铸铁的优势有：热效率高，加
热速度快；铁液过热度容易调解，出铁温度高；元
素烧损少，铁液中气体含量和非金属夹杂物少；
由于电磁搅拌作用，铁液的化学成分和温度均
匀；熔炼工艺稳定、易控，铁液化学成分准确；可
以多用或全部使用废钢；铁屑、切边废料，易于熔
化；烟气和粉尘较少，噪音小，易于环保控制；铁
液”（Ｓ）量低，污染少；易于实现自动化管理。
感应电炉熔炼的不足之处有：电能消耗大，
熔炼成本高；炉渣不能感应发热，熔渣温度低；熔
炼能力比冲天炉低。
熔炼优质球铁需要高温、低Ｓ、洁净、成分准
２０１２／４现代铸铁４５
万方数据
ＱＴ５００—７铸件力学性能不稳定的解决措施陈翠凤－，何瑞强－，魏晓光?，金桂芹２，杜静静ｔ，杜建飞－
（１石家庄链轮总厂，河北石家庄０５００３ｌ；２湖北省职业技术学院，湖北黄冈４３８０００）
摘要：为解决原材料未发生变动而球铁的力学性能不稳定的问题，对铸件强度偏低及偏高的原圜进行了分析，发现性能小稳定与球化剂块度、球化处理工艺小恰当及操作小严格等凼素有关。通过严格控制球化剂的块度，球化、孕育处理工艺和操作，力学性能不稳定的问题得到了解决。
关键词：球墨铸铁；力学性能；解决措施
中图分类号：ＴＧ２５０６文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—８３４５（２０１２）０４—００４６—０６
ＤＯＩ：１０３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—８３４５２０１２０４００７
ＭｅａｓｕｒｅｓｔｏＳｔａｂｉｌｉｚｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＱＴ５００—７ＧｒａｄｅＮｏｄｕｌａｒＩｒｏｎＣａｓｔｉｎｇｓ
ＣＨＥＮＣｕｉ—ｆｅｎ９１，ＨＥＲｕｉ—ｑｉｎａｇ。，ＷＥＩＸｉａｏ—ｇｕａｎ９１，ＪＩＮＧｕｉ—ｑｉｎ２，ＤＵＪｉｎｇ－ｊｉｎｇ。，ＤＵＪｉａｎ—ｆｅｉ。
（１ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＳｐｒｏｃｋｅｔＧｅｎｅｒａｌＦａｃｔｏｒＴ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００３１，Ｃｈｉｎａ；２ＨｕＢｅｉＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ．
Ｈｕａｎｇｇａｎｇ４３８００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｌ｝ｌｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎｏｄｕｌａｒｉｒｏｎｃａｓｔｉｎｇｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｒａｗ
ｍａｔｅｒｉａｌｓｂｅｉｎｇｕｎｃｈａｎｇｅｄｗｅｒｅｉｎｓｔａｂｌｅ，ｔｈｅｒｅａｓｏｎ
ｃａｕｓｉｎｇｔｏｏｌｏｗｅｒｏｒｔｏｏｈｉｇｈｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｃａｓｔｉｎｇｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐｒｏｐｅｒｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙｓｉｚｅｏｆｎｏｄｕｌａｒｉｚｉｎｇａｌｌｏｙａｎｄｉｍｐｒｏｐｅｒｎｏｄｕｌａｒｉｚｉｎｇａｎｄ…‘ｕｌａｔｉｎｇ
ｐｒｏｅｅｓ￥㈥ｗｅｌｌｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｌａｃｋｉｎｇｓｔｒｉｃｔｎｅｓｓＢｙｓｔｒｉｃｔｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｂｅｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙｏｆａｌｌｏｙ．
ｎｏｄｕｌａｒｉｚｉｎｇａｎｄｉｎｏｃｕｌａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｕｎｓｔａｂｌｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗａｓｓｏｌｖｅｄ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｄｕｌａｒｅａｓｔｉｒｏｎ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｌｉｅｓ；ｓｏｌｕｔｉｏｎＦｌｌｅａｓｎｒｅｓ
笔者公司呋喃树脂砂铸造车间在２０１０年１２月到２０１１年１月间，采用１５曲中频感应电炉熔炼生产ＱＴ５００—７的驱动器蜗轮轴及非标同步带轮铸件时，出现力学性能不稳定的状况。任意抽取连续几天的力学陛能报告见表１。这期间，没有更换过生铁及球化剂，废钢为圆钢及钢板的下脚料，
收稿日期：２０１２０３一１５修定日期：２０１２－０５２５
作者简介：陈翠风（１９７１一），女，河北宇晋人，工程师，主要从事铸造工艺设计工作。
确的铁液，感应电炉熔炼的铁液正好满足这些条件。纵观国内外中频感应电炉熔炼技术，其发展方向应该是：提高比功率，实现电效率和热效率的双高与快速熔炼；功率连续可调，以适应不同升温和保温条件的需求；采用变频技术，使先期
４６现代铸铁２０１２／４从炉前三角试样判断球化情况基本正常。Ｙ型试块在每包末期浇注。
采用瑞士产的ＡＲＬ３４６０型光谱分析仪检测化学成分，日常检测Ｆｅ，Ｃ、ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔ】、Ａｌ、Ｎｂ、ｗ、ｓｎ、Ｐｂ、Ｂ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｃｅ共２１种元素。查取这几天球铁试样相应的光谱分析记录，见表２。可以看出，对于浇注初期的化学成分，标红色的８个力学性能不合格包次的化学成分除２０日５－３的Ⅲ（Ｓｉ）量最大值为２．５９％，１８日４—２的”（Ｐ）量最大值为０，０３５％，２０日４－３的ｗ（ｃｒ）
∈｛｛｛×÷∈｛Ｅ…｛｛｛｛｛Ｅｔ一
熔炼高频，后期保温低频；双供电，即１套电源向２个炉体供电；自动化管理，实现编程作业；宽口炉体，实现大料直接熔炼。捌ｔ
（编辑：袁亚娟，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｄｚｔ—ｙｙｊ＠ｆａｗｆｃ．ｃｏｒｎ）
万方数据
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
工贸企业感应电炉熔炼安全操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
工贸企业感应电炉熔炼安全操作规程示 范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1.操作者须经培训，懂设备的结构、原理和性能，懂熔 炼工艺，会操作，经安全教育，考试及格。 2.操作者需穿隔热工作服，穿工作鞋，戴隔热手套，防 护眼镜。 3.开炉前应认真检查，确保符合以下要求： 3.1炉体及耐火衬里完好。 3.2电气控制系统完好，感应器完好，电压正常。 3.3冷却水压力正常，流量正常，无泄漏，水质良好， 水温不高于规定值。 3.4安全防护装置齐全可靠，接地完好。 3.5工具齐全，完好，干燥。
3.6现场整洁，道路畅通，无易燃易爆品。 3.7需熔炼的材料质量合格，块度，水分，清洁度符合要求，无夹杂密封盒及易燃易爆物品。 3.8现场须有良好的、通风降温设施。 4.多人操作必须由领班者统一指挥，各操作人员应认真做好本职工作，并注意协调一致。按规定程序开炉，按熔炼金属品种的工艺进行熔炼，确保安全和产品质量。操作人员应防止触电、烫伤和物体砸伤。 5.最高熔炼温度和熔炼量不许超过炉的规定值，在熔炼过程中，如有发现漏炉，应立即停电，停止熔炼。 6.熔炼过程中如发生短时停电，应做好保温；如停电较长时间，应将炉内熔化的金属倒出。 7.铁水包应经预热，将炉内熔化好的金属排至铁水包内时，操作人员应密切配合，防止飞溅、溢出等引发伤害。 8.熔炼工作结束，切断电源停炉，达到冷却要求后，再
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
冲天炉熔炼工艺基础 1、冲天炉熔炼基本原理 （1）底焦燃烧：冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带： A、氧化带：从主排风口到自由氧基本耗尽.二氧化碳浓度达到最大值的区域。 B、还原带：从氧化带顶面到炉气中[CO2]/[CO]浓度基本不变的区域.从风口引入的风容易趋向炉壁.形成炉壁效应.形成一个下凹的氧化带和还原带.对熔化造成不利影响。 ①不易形成一个集中的高温区.不利于铁水过热； ②加速了炉壁的侵蚀； ③铁料熔化不均匀.铁液不易稳定下降,影响化学成分。 解决方法： ①采用较大焦炭块度.使风均匀送入； ②采用插入式风嘴； ③采用曲线炉膛； ④采用中央送风系统； ⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗.送风量要与焦炭损耗相适应。 根据炉气、炉料、铁水浓度和温度.炉身分为4个区域： （1）预热区：从加料口下沿.炉料表面到铁料开始熔化的区域称为预热区.下面的炉气温度可达1200℃—1300℃.预热带的上部炉气温度为200℃—500℃。由于这一区域的平均温度不高.炉气黑度和辐射空间较小.炉气在料层内流速较大.炉料与炉气之间的热交换以对流为主.炉料在预热区内停留时间较长.一般为30分钟左右.预热区的高度受有效高度、底焦高度、炉内料面的实际位置、炉料块度、熔化速度、焦铁比的影响。 （2）熔化区：从铁料开始熔化到熔化完毕这一区域称为熔化区.在实际熔炼过程中.底焦顶面高度的波动范围大致等于层焦的厚度.熔化区内的热交换方式仍以对流为主.在实际熔炼过程中.熔化区不是一个平面区带.而是一个中心下凹的曲面.从铁水过热和成分均匀度出发希望熔化区窄而平直.熔化区在炉内位置的高低基本上是由炉气和温度分布状态决定.也受焦炭的烧失速度、批料重量、炉料块度等因素影响.这些因素将使铁料的受热面积、受热时间、受热强度发生变化.造成熔化区高度波动（影响出铁温度）.当焦铁比一定.熔化区的平均高度将会因批料重量的减小而提高.从而扩大了过热区.提高了铁水温度.但是批料层不宜过薄.否则易混料使加料操作不便。 （3）过热区：从铁液熔化以后.铁水下滴过程中.与高温炉气和炽热的焦炭相接触.温度进一步提高.此区域称为过热区（过热区炉气温度一般在1600℃—1700℃）。过热区内以焦炭与铁水接触传导传热为主.焦炭表面燃烧温度对热交换效果有重要影响。因而设法强化底焦燃烧.经测定铁水滴成铁水小流穿越底焦的时间一般不超过30秒.而在这一区间内铁水却要提高350℃左右.比预热区大了24倍左右.其传热强度为11KJ/Kg.s.达到这样高的传热强度.
10吨中频炉筑炉工艺及相关参数的确定 一、新型绿色10吨中频炉线圈涂抹层的施工相关参数的确定 1.中频炉的待抹线圈胶泥的感应线圈须清整掉粘贴在上的浮灰、油漆渣，用钢丝刷清理。顶圈耐火砖必须用硬物填充紧固，炉盖板紧固螺丝拧紧。感应圈固定加强（很重要）。 2.混和水应为可饮用水质。理想的水温在5-25℃之间。加水量应严格控制在说明书指明的范围15-22升/100公斤料。可以以16公斤/100公斤料加入。过量加入水，将导致强度降低，增加凝固时间和收缩而产生裂纹。 3.线圈胶泥在混和时，确保所有的设备和工具是清洁的，决不能在裸露的地面上混料。在没有搅拌机的现场可用手工搅拌，应保证搅拌均匀。混和好的料应在混和后30分钟内施工完（在环境5-25℃）。 4.线圈涂层涂抹施工时，应先在中频炉：https://www.doczj.com/doc/f418121723.html,中心挂一根铅垂线，检查线圈的安装位置是否与炉子同心。 5.线圈涂抹施工时，要注意使涂抹料嵌进线圈的匝间，涂层厚度约为6mm左右。表面应光滑平整。当采用推出机构拆除旧中频炉衬时，涂层应作成上大下小的倒锥状光滑平整的内表面。下部涂层厚度可为10-12mm。 6.尽量减小线圈底部/顶部匝圈与相应的中频炉底部/上部支承结构（如浇注口）之间的间隙或突出物尺寸。其目的是使线圈涂料层与中频炉底部/上部的支承结构形成一个整体的平滑圆柱面，使炉衬受热膨胀或冷却时可在其光滑的表面上自由伸缩，以防炉衬伸缩时与上述
的突出物或间隙之间产生巨大的应力，导致炉衬裂纹的产生。 7.涂抹层完成后，用钢丝刷将涂抹层表面拉毛，以利于干燥。 8.新的线圈抹层或较大面积的线圈涂抹层的修补层至少需经24小时的自然干燥。小范围的也需经至少6小时的自然干燥期。自然风干后进行外加热源烘烤，烘烤温度在200-250℃之间。可用红外线灯作烘干工具，也可用坩埚模放进中频炉炉内作为被加热体，使用小功率将它加热，藉此来均匀烘烤线圈涂抹层。（炉体水冷不停。） 9.线圈泥至少在打筑新炉衬前2天完成。 10.线圈涂料干料每炉约需500公斤左右。 二、10吨中频炉浇注口（槽）的砌筑施工相关参数的确定 1.开始捣筑炉衬前，先砌筑好浇注口（槽）。 这一筑炉程序可以使以后在浇注口（槽）附近的炉衬垂直方向形成一个耐材-耐材的接合面，有利于防止或减少熔融金属液窜透浇注口（槽）下方形成的横向裂纹的可能性；同时也在该处保持耐火材料纵向滑动面的连续性。 2.采用气硬型或热固型的可塑料捣筑浇注口（槽）。浇注口（槽）的耐火材料应直接与线圈涂抹料接触，之间不允许夹有侧壁背衬材料。背衬材料在干震料打到离浇注口（槽）100mm时切除。 3.完工后在表面打Ф4-Ф5mm透气孔。 4.用煤气或其他小火预先对浇注口（槽）进行烘烤。 三、10吨中频感应加热炉侧壁背衬材相关参数的确定和安装
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
临沂神州电炉有限公司生产技术部 IGBT系列中频感应熔化炉 通 用 使 用 说 明 书
临沂神州电炉有限公司生产技术部 成都亚峰炉业有限责任公司 目录 第一部分：中频感应熔化炉技术说明------------------------- 3 第二部分：中频感应炉炉体使用说明------------------------- 4 第三部分：KGPS中频电源使用说明书----------------------13 第四部分：操作说明及维护手册------------------------------ 24 第五部分：产品执行标准及运行条件--------------------- ---28 第六部分：中频炉系统安装说明------------------------------ 29 第七部分：附图 1、电气原理图 2、主控板原理图 六脉波中心智能控制板
临沂神州电炉有限公司生产技术部 十二脉波中心智能控制板 第一部分中频感应熔化炉技术说明- 一、技术参数 1、中频熔化炉主要技术参数：
2、设备运行要求： 海拔高度：＜3000m 环境温度：5-42℃ 相对温度：＜90%（平均温度不低于20℃） 环境要求：周围无导电尘埃，爆炸性气体及严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体无明显的震动和颠簸 安装方式：户内 二、控制技术特点简介 1.为并联逆变器研制开发的第五代智能控制器，已广泛应用于各种金属的熔炼、保温及感 应加热设备的电源控制。 2.控制器为单板全集成控制板，采用数字触发，具有可靠性高、精确性高及调试容易，继 电元件少。 3.先进的扫频式类它激、零电压启动技术，启动成功率达100%。 4.逆变控制参考美国（ABB、pillar、Ajax）公司、日本富士电机等国外先进控制技术。 自行开发的逆变控制技术，具有极强的抗干扰能力。 5.自动跟随负载变化，运行时具有非故障性的自动再启动功能以及功率自动调节功能。 6.具有理想的限流、限压，特有的关断时间或逆变角控制，保证设备可靠运行。 7.具有完善的多级保护系统（水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、直通、操作联 锁等）。 8.具有较高的变频效率1000 Hz及以下大于96%。 第二部分中频感应炉炉体使用说明 一、结构简介 1.炉体部分 中频炉机械部分由炉体、水电引入系统、倾炉装置等组成。 1.1炉体
中频感应熔炼炉及其特点 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。 重型钢壳炉与框架炉不同, 它有一个开有多个较大检查口的高强度环形钢壳, 炉子运行时, 检查口是关闭的, 检查时每个检查口均可打开。重型钢壳炉内部结构结实, 可以避免倾炉出铁浇注时可能引起的变形, 延长了炉衬寿命。而且由于封闭的坚固钢壳及其内部可增加吸音隔离材料, 使得工作噪音大大降低。结实的钢壳还能够有效地保护感应线圈避免飞溅金属的危险, 使炉子在运行过程 中具有最大的安全性。为有效地隔热保温并提高炉衬寿命, 重型钢壳炉还于顶部和底部分别设置了冷却环, 起到了均匀炉衬温度、降低热膨胀作用。低能耗、高强度的不锈钢冷却环,大大提高了炉子效率。 重型钢壳炉不仅有坚固的钢壳, 而且设计了专门用于感应熔炼炉的厚壁管结构线圈, 并通过正确选择感应线圈的匝间距离, 使得线圈的转换效率最高、电
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 感应电炉熔炼安全操作规程(标 准版)
感应电炉熔炼安全操作规程(标准版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1.操作者须经培训，懂设备的结构、原理和性能，懂熔炼工艺，会操作，经安全教育，考试及格。 2.操作者需穿隔热工作服，穿工作鞋，戴隔热手套，防护眼镜。 3.开炉前应认真检查，确保符合以下要求： 1）炉体及耐火衬里完好。 2）电气控制系统完好，感应器完好，电压正常。 3）冷却水压力正常，流量正常，无泄漏，水质良好，水温不高于规定值。 4）安全防护装置齐全可靠，接地完好。 5）工具齐全，完好，干燥。 6）现场整洁，道路畅通，无易燃易爆品。 7）需熔炼的材料质量合格，块度，水分，清洁度符合要求，无夹杂密封盒及易燃易爆物品。 8）现场须有良好的、通风降温设施。
4.多人操作必须由领班者统一指挥，各操作人员应认真做好本职工作，并注意协调一致。按规定程序开炉，按熔炼金属品种的工艺进行熔炼，确保安全和产品质量。操作人员应防止触电、烫伤和物体砸伤。 5.最高熔炼温度和熔炼量不许超过炉的规定值，在熔炼过程中，如有发现漏炉，应立即停电，停止熔炼。 6.熔炼过程中如发生短时停电，应做好保温；如停电较长时间，应将炉内熔化的金属倒出。 7.铁水包应经预热，将炉内熔化好的金属排至铁水包内时，操作人员应密切配合，防止飞溅、溢出等引发伤害。 8.熔炼工作结束，切断电源停炉，达到冷却要求后，再停冷却水。保养设备，整理工具并放回规定处，整理堆放好剩余铁块等物料，清扫整理现场。 9.修理炉及铁水包的耐火衬里，必须采用耐火度、强度等性能符合要求的耐火材料，严禁混入各种金属。修理施工必须保证质量。 10.定期清净冷却水系统，更换被污染的水，确保水质良好。如炉感应加热铜管内水垢较多，应及时清除，以保证冷却效果。 XX设计有限公司
中频电炉技术说明 书
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年代中国工业飞速发展，大容量、高功率，低能耗的中频电炉越来越被 人们所关注，特别在铸造领域中，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，，当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，当前国 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，因此我们研制，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 当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。 中国电器工业经过多年的发展，当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，当前有二种，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能够在5 0～60微秒级，这样硅片的厚 度能够厚些，可控硅的耐压便能够提高，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。当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。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 中频感应电炉的安全防护(最新 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
中频感应电炉的安全防护(最新版) 关于中频感应电炉的安全防护，可分为炉子设备的安全防护和操作人员的安全防护。这里仅介绍设备结构方面所采取的安全措施。 1．冷却水系统 中频电源、感应线圈、水电缆等都需要用水进行冷却，因此水对于炉子设备至关重要。由于冷却水故障而造成的炉子设备损坏的几率是较高的。因为被冷却的器件大多是带电体，如晶闸管、感应线圈、水电缆等，所以直接冷却这些器件的冷却水的导电率必须低于规定值，连接软管必须是无碳胶管。此外，冷却水的进水温度、出水温度、水压和流量都必须符合设计规定。电炉的冷却水系统设有各种传感器，以监测冷却水的相关参数。当冷却水参数出现异常、超出设定值时就会报警，或停止设备运行。 中频电炉的冷却水泵站要配两台规格相同的主水泵（一用一
备），并且必须配有应急冷却水系统。当电网供电中断造成主水泵不能工作时，应急冷却水系统可为炉体提供冷却，避免炉体损坏。 2.液压系统 中频无芯感应电炉的液压系统用于倾炉倒出熔化的金属液，以及炉盖的开启和关闭。为保证工作可靠，电炉的液压站应配置两台规格相同的主泵（一用一备）。 倾炉液压缸的进口端需装节流阀，以防止炉体因液压系统失压而突然落下。 在电网供电中断时间较长的情况下，电炉内的熔融金属有可能会冷却、凝固，这种情况可能会损坏炉衬，若通过运行电炉来熔化凝固在炉内的金属是非常危险的，因此电炉的液压系统应配有应急系统。当电网供电中断时，如有必要可用此应急系统将炉内的金属液倒出，以免凝固在炉内。 3.接地漏炉监测报警 在无芯中频感应电炉的运行中，若其炉衬损坏就会导致漏炉事故。如果熔融金属从炉衬渗漏出来，就会损坏感应线圈的绝缘、线
真空感应炉熔炼工艺 真空感应熔炼（VIM）是在真空条件下，利用电磁感应在金属导体产生涡流加热炉料进行熔炼的方法，具有熔炼室体积小，抽真空时间和熔炼周期短，便于温度压力控制、可回收易挥发元素、准确控制合金成分等特点。由于以上特点，现在已发展为特殊钢、精密合金、电热合金、高温合金及耐蚀合金等特殊合金生产的重要工序之一。1、基本原理： 真空感应熔炼的两个基本原理应用是：感应加热和真空环境。 1.1 感应熔炼是除电弧炉以外较重要的一种电炉熔炼方法。与电弧炉相比，其特点有： （1）电磁感应加热。由于加热方式不同，感应炉没有电弧加热所必须的石墨电极，从而杜绝了电极增碳的可能，因而可以熔炼电弧炉很难熔炼的含碳量极低的钢和合金。 （2）熔池中存在一定强度的电磁搅拌，可促进钢水成分和温度均匀，钢中夹杂合并、长大和上浮。 （3）熔池比表面积小。优点是熔炼过程中容易控制气氛，无电弧及电弧下高温区，合金元素烧损少、吸气少，所以有利于成分控制、气体含量低和缩短熔炼时间；缺点是渣钢界面面积小，再加上熔渣不能被感应加热，渣温低，流动性差，反应力低，不利于渣钢界面冶金反应的进行，特别是脱硫、脱磷等，因而对原材料要求较为严格。（4）烟尘少对环境污染小。熔炼过程中基本无火焰，也无燃烧产物。 感应加热的原理： 感应加热原理主要依据两则电学基本定律： 一是法拉第电磁感应定律： E=B·L·v·si n∠(v·B) E:导体两端所感应的电势； B:磁感应强度； v:相对速度； ∠(v·B):磁感应强度的方向与速度方向之间的夹角。 当一座无芯感应炉的感应线圈有频率为f的交变电流时，则在感应圈所包围的空间和四周产生一个交变磁场，该交变磁场的极性、磁
二、 0.5吨/250KW（铝壳）中频感应熔炼炉主要技术参数: 项目参数 电炉参数
额定容量 0.50t 最大容量 0.55t 炉衬厚度 50mm 感应圈内经φ 56mm 感应圈高度 700mm 最高工作温度 1750℃ 熔铜工作温度 1600℃ 电耗≤700kW.h/t 熔化率 0.42t/h 电器参数 中频电源额定功率 250KW 变压器容量 300KV A 整流相数 6脉 变压器一次电压 10KV 变压器二次电压（额定输入电压） 3N-380V 额定输入电流 420 直流电压 510V 直流电流 490A 中频电源最高输出电压 750V 额定工作频率 1000Hz 额定工作电压 1400V 冷却水系统 冷却水流量 30t/h 供水压力 0.2～0.35MPa 进水温度 5～35℃ 出水温度 <55℃ 三、0.5.0吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表: 序号设备名称规格型号数量备注 1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套含低压开关、电抗器 2 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套电容器/水冷铜排组 3 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台支撑架/感应圈/ 等 4 坩埚模 0.5t专用 2只钢质 5 水冷电缆电容到炉体之间 2套 6 连接铜排电源到电容之间 1套 7 倾炉系统 431减速机 2个 8 倾炉操作盒 1个 0.5吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表: 序号设备名称规格型号数量单价总价 1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套 4.0 4.0
2 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套 1.5 1.5 3 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台 1.5 2.5 4 坩埚模 0.5t专用 2只 0.0 5 0.1 5 水冷电缆电容到炉体之间 1套 0.3 0.3 6 连接铜排电源到电容之间 1套 0.3 0.3 7 倾炉系统 431减速机 2个 0.35 0.7 8 倾炉操作盒 1个 0.1 0.1 价格合计:9.0万含税 二、成套设备主要技术参数：
一中频感应电炉作业 （一）感应电炉溶化时的冶金特点 1 、金属液的搅动：搅的强弱随电炉工作频率、坩埚几何形状及感应器结构不同而异，工频电路的搅动大于中频电炉。 金属液的搅动有利于合金元素的迅速溶化和均匀化，但剧烈的搅拌运动加剧了金属液与炉衬材料、大气的冶金反应。 2、熔渣温度低 中频感应电炉熔池表面的熔渣是借助于熔融金属液的传热间接获取热量的，加上熔池表面不断循环的冷空气冷却着熔渣，因此熔渣温度偏低，使它很难在金属液路其各相之间保持平衡温度，以利于冶金反应的进行。 3、金属液温度控制方便 由于能量高度集中以用熔池内金属液的搅拌，因此金属液过热迅速，能方便的进行成分调整和均匀化，且由于添加的合金迅速融化元素烧损较小。 4、对金属液的清净能力强 伴随着能量传递的电磁力对金属液起作用，正确控制铁液运动可以起到对杂物的清净作用。根据上述冶金方面的特点，感应电炉可以进行如下几方面的冶金处理。 A.原材料的熔化 B.调整化学成分 C.调整出铁和浇注温度 D.金属液的储存和保温 E.金属液的升温和过热 F.添加脱氧或脱硫剂 （二）.炉内反应及成分变化 铸铁感应电炉内熔化铸铁时，许多元素具有氧起氧化反应的倾向，从而引起铁液内成分的变化，主要反应式有如下四个： |C|+|O|=CO |Si|+2|O|=SiO2 |Mn|+|O|=MnO
SiO2(S)+2|C|=|Si|+2CO 由于感应电炉的熔化作业一般在大气气氛中进行，且加入的炉料中有不同的铁锈，因此氧进入铁液平衡值以上便起氧化反应，其结果是铁液中的C.Si.Mn都减少。 参与SiO2和C之间的反应大部分SiO2是炉衬耐火材料中的SiO2部分，一般坩埚式感应电炉几乎都是石英砂砌筑的酸性炉衬，其SiO2含量达98%以上。 根据公式：|Mn|+|O|=MnO反应平衡时的氧浓度最高，因此可认为C.Si.Mn并存条件下Mn对氧的亲和力较其它两者来的小。铁液温度在低于1380摄氏度时，反应受Si支配，Si的氧化烧损最大；铁液温度越高，C和Si含量变化不明显，超过1450摄氏度，会发生明显的C烧损和增Si现象。（SiO2还原反应温度1470摄氏度以上） 锰铁合金补加量太大或快度过大，会使熔化前局部形成锰的富集区，将使炉衬受到严重侵蚀。 感应电炉熔炼铸铁时会产生相当数量的熔渣。熔渣来源有： 1炉料本身的锈蚀和氧化物，其中包括炉料预热温度超过700摄氏度时生成的氧化皮。 2炉料中带入的未清净的型、芯砂及炉衬的局部剥落物SiQ2或Ai2O3 3出炉时飞溅在炉壁上的小铁珠在高温下生成的氧化物。 （三）感应电炉生产铸铁的特异性和采取的措施： 1感应电炉熔化虽然有调整成分和温度的方便、迅速的优点，但是有时也发生感应电炉中特有的一些铸造性能缺陷，其中最易发生的特异性有： aD型和E型石墨组织的出现 当铁液过热到较高温度并长时间保温时，得到的铸铁组织中，铁素体和C型或E型石墨比例增加。 b白口倾向增大 中频感应电炉熔炼的铁水成核能力比冲天炉铁水成核能力低，本身固有的石墨底基遭到破坏。随着保温时间的延长和熔化过热温度的提高、共晶团数降低、白口深度增加直至饱和状态。其饱和水平随C和
1．目的：规范熔炼操作，保证产品质量和生产的顺利进行。 2．范围：本公司的高、低铬合金铸铁熔炼操作。 3．内容： 3.1 生产准备：在炉料、工具、记录文件及人员的准备齐全后开始生产。如果准备不齐全，应准备齐全 后再开始生产。 3.1.1 炉料的准备：准备足够一个班次使用的炉料。废钢、和回炉料不能潮湿，不能严重锈蚀；回 炉料要求除净残砂。锰铁、铬铁、增碳剂、孕育剂和聚渣剂等，必须保持干燥无杂物。 3.1.2 工具、记录的准备：检查电炉、加料天车、加料车、测温枪和其它称量仪器，确保它们能够正常 工作。准备足够一个班次使用的除渣工具、孕育剂处理工具等。准备各种记录表格。扒渣、挡渣、搅拌等工具必须干燥，残汤罐必须刷涂料并烘干后方可使用。 3.1.3 中间包的准备，确保其处于良好状态。 3.1.3.1 中间包可采用混制好的浇注耐火材料制作。也可用与中频炉坩埚相同配比的石英砂和水玻璃制 作，混制方法同炉衬耐火材料。 3.1.3.2 包底厚度约150－180mm，包壁厚度约50－80mm。浇包内壁要轻轻打实、打平。 3.1.3.3 中间包制作完成后须用燃气烤包器彻底烘烤，或用木材、焦炭烘烤。要确保烤干烤透。任何时 候禁止用潮湿的中间包装盛转运或浇注铁水。 3.1.3.4 中间包的预热：每次重新生产前或浇注过程停工1 小时以上时，应将中间包充分烘烤至暗红色 状态（约600℃以上）后使用。 3.1.4 人员的准备：对临时代理或替班人员，代理人必须知道自己应做的工作，当班班组长保证代理人 可以完成相应的工作。 3.2 备料 3.2.1 准备主料：备料的数量要按生产指令的安排进行。废钢、回炉料的比例按技术部门最后提 出的《配料单》执行。 3.2.2 准备增碳剂、铬铁、锰铁等合金材料。 3.2.3 准备孕育处理：根据生产安排，依据相关技术文件《配料单》，准备相应份数和 重量的孕育剂。 3.3 电炉的检查 3.3.1 开炉熔炼前，必须认真进行下列项目的检查，以避免熔炼过程出现意外事故。 3.3.2 检查坩埚内部侵蚀程度：仔细检查坩埚底部和内壁，发现凹陷和裂纹要及时修补。 3.3.3 检查炉顶、炉嘴和炉盖板，发现掉砂和松动要注意修整和紧固。 3.3.4 检查感应圈四周是否有铁豆、铁屑和其他杂物，如有须清除干净。检查感应圈与绝缘柱的连接螺 栓是否松动和脱落，如有松动要紧固，如有脱落要全部补上并紧固。
1.5.1火法炼铜 火法炼铜时当今生产铜的主要方法，世界上80%以上的铜是用火法从硫化铜精矿中提取的。火法炼铜最突出的特点时适应性强、能耗低、生产效率高。 硫化铜精矿的火法熔炼，一般包括三个过程。第一个过程时将铜矿石熔炼成冰铜，第二个过程是将冰铜吹炼成粗铜，最后把粗铜精炼成纯铜。精炼分为火法精炼和电解精炼。1.5.2湿法炼铜 湿法炼铜是在溶液中进行的一种提铜方法，无论贫矿、富矿、氧化矿或硫化矿，都可用湿法炼铜的方法提取铜。 湿法炼铜时用适当的溶剂浸出铜矿石，使铜以离子状态进入溶液，脉石及其它杂质不溶解。浸出后经澄清和过滤，得到含铜浸出液和由脉石组成的不溶残渣及浸出渣。浸出过程中，由于一些金属和非金属杂质与铜一起进入溶液，浸出液须净化，净化后的浸出液用置换、还原、电积等方法将铜提取出来。湿法炼铜工艺流程图如图1-2所示。 第2章冰铜熔炼 2.1概述 冰铜熔炼时在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。 根据炉料受热方式、热源、炉料所处的状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。 铜精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，再获得纯度较高的粗铜，将粗铜进行精炼，即火法精炼和电解精炼，这些过程都包含了氧化过程。 2.2冰铜熔炼的基本原理 冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，除含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。如用一般熔炼方法如反射炉处理S/Cu比值高的精矿，得到的冰铜品位低，此时要先进行氧化焙烧，脱去部分硫后熔炼，才能获得要求较高品位的冰铜。如采用闪速熔炼或一步炼铜法则不受S/Cu的限制。硫含量大，自热能力好。 炉料中的化合物分如下几种： (1) 硫化物 熔炼生精矿以CuS、FeS、FeS2为主；焙砂以Cu2S、FeS为主，还有少量的ZnS、NiS、PbS等。 (2) 氧化物 Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、ZnO、MeO、Al2O3。如炉料为焙烧氧化物较多，生精矿中氧化物较少。 （3）脉石 CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3等。 其中硫化物和氧化物数量占80%以上。熔炼过程实际上时铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应，并生产MeS相和MeO相，即冰铜和炉渣，二者因性质和密度不同而分离。 熔炼的炉料还包括加入的熔剂如石英石、石灰石等，与精矿中部分铁和脉石形成炉渣。 2.2.1熔炼过程的化学反应
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