中频感应电炉及其熔炼工艺

中频感应电炉熔炼基础知识默认分类2008-10-11 18:23:54 阅读447 评论0 字号：大中小订阅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|=MnOSiO2(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。

中频感应电炉熔炼操作规程一．熔化前的准备：1检查熔炼所使用的工具，确保齐备、干燥，计量器误差是否符合标准。

2仔细检查炉体及部件是否完好。

3仔细检查炉衬、炉口烧损情况，如发现问题及时处理4检查和维修熔炼时所用的工器具是否齐全。

5检查感应线圈冷却水系统和液压系统是否畅通，压力、流量是否正常，有无渗水滴漏现象。

6检查各个部位的仪表和显示是否正常。

7检查金属炉料是否清理干净和数量充足，有无不符合安全和质量要求的金属炉料存在其中。

8检查铁水包及输送电胡芦是否完好。

9检查各控制系统是否正常，灵活可靠。

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。

11检查倾炉系统是否灵活、可靠。

12检查中频炉电源柜系统及纯水冷却系统是否畅通，压力、流量是否正常，有无渗水滴漏现象。

二．熔炼操作：1.检查无误后，先加入坩埚容量的1/3干净炉料方可起动中频电源；加料原则是小块、厚实料放入坩埚底部，有了熔池后再加入轻薄料和大块料，要求装料时坩埚中的金属炉料密度尽量最大。

2. 通电4~8min内供给60%左右的功率，待电流冲击停止后，逐渐将功率增至最大值。

3. 熔炼过程中要经常检查炉衬的烧损情况、中频电源柜上各种仪表、冷却水循环状况；炉膛里不准有炉料架空棚料现象，如有此现象，随时注意捣料，防止“搭桥”。

4. 95%的炉料熔毕时，取钢样进行成分分析，并将其余5%的炉料加入炉内继续熔化。

5．全部炉料溶毕后，降低功率至40%~60%，倾炉扒渣；为防止铁水溢出，铁水液面与炉沿保持50mm的距离。

6. 往铁水液面上加脱氧剂（质量比为：石灰粉：铝粉=2：1）进行扩散脱氧；脱氧过程中可用石灰粉和氟石粉调整炉渣的粘度，使炉渣具有良好的流动性。

7．根据化学分析结果，调整钢液化学成分，其中含硅量应在出钢前10min以内进行调整。

8. 测温，做圆杯试样：测量钢液温度，并作圆杯试样，检查钢液脱氧情况。

9. 钢液温度达到1630~1650°C（高锰钢1520～1560℃），圆杯试样收缩良好时，扒除一半炉渣后，加硅锰各0.15%，镇静一分钟，每吨钢液插铝0.15-0.25%终脱氧，插铝后2~3min以内停电倾炉出钢。

采用中频感应炉熔化铜合金主讲教师：一、实验目的1. 了解中频感应电炉工作原理和结构。

2. 掌握感应电炉熔炼铜合金基本操作方法。

二、实验原理⏹感应电炉是金属材料的主要熔炼设备之一，它是利用电磁感应和电流热效应原理而进行工作，即由电磁感应在金属材料内产生感应电流，感应电流在金属材料中流动时产生热量，使金属材料加热和熔化，这种电炉加热快、温度高，熔炼温度可达1600℃～1800℃，有较强的搅动能力，适于熔炼温度较高且不须造渣熔炼的合金以及中间合金等。

⏹感应电炉熔炼铜合金的主要过程包括装料、熔化、精炼及出炉浇铸等。

1. 装料原则及熔化顺序⏹（1）炉料最多的金属应首先入炉进行熔化。

炉料较多的金属先熔化，形成金属熔池后再逐渐地加入其它金属元素，这样可以减少金属元素的熔损。

⏹（2）易氧化、易挥发的合金元素应最后入炉熔化。

如熔炼黄铜时要先加铜，铜熔化后再加锌，因为铜的熔点是1083℃，而锌的熔点是417℃，锌的沸点是907℃，熔炼时若先加锌就会造成锌的大量挥发烧损，而熔炼时先加铜，铜熔化后再加锌，锌在铜液中迅速溶解，当合金液达到浇铸温度时，即可出炉浇铸，因此可以减少锌的熔炼烧损。

⏹（3）合金熔化时放出大量热量的金属，不应单独加入到熔液中，而应与预先留下的基体冷料同时加入。

如熔炼铝青铜时，将铝加入到铜液中时会发生放热反应，使铜液剧烈地过热，因此熔炼时应先加三分之二的铜，熔化后再加铝，并同时加入剩余的三分之一的铜，这样加铝所发出的热量为后加入的铜所利用，可以避免合金熔体过热。

⏹（4）两种金属熔点相差较大时，应先加入易熔金属，形成熔液时，再加入难熔金属，利用难熔金属的溶解作用，逐渐溶解于熔液中。

如熔化含铜80%，含镍20%的白铜时，先将铜熔化，并加热至1300℃左右，再将镍加入（镍块要小些，容易熔化）液体中，逐渐熔化。

这样缩短熔炼时间，又保证合金成分。

⏹（5）能够减少熔液大量吸收气体的合金元素，应先入炉熔化。

2. 熔炼时金属的损耗和氧化⏹熔炼过程中，一些合金元素不可避免地要产生挥发和氧化，造成金属浪费和引起合金化学成分变化，影响金属材料质量。

中频炉冶炼不锈钢工艺不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的金属材料，其主要成分为铁、铬和镍等合金元素。

中频炉冶炼是一种常用的不锈钢冶炼工艺，其特点是加热速度快、能耗低、操作简便等优点。

下面将详细介绍中频炉冶炼不锈钢的工艺流程和注意事项。

一、中频炉冶炼不锈钢的工艺流程1. 原料准备：选择合适的不锈钢原料，包括废钢、废铁、钢锭等，确保其成分符合生产要求。

2. 装料和加热：将原料装入中频炉中，根据生产需要加入适量的合金元素。

然后启动中频炉，通过感应加热将原料加热到所需温度。

3. 钢液调质：在达到所需温度后，对钢液进行调质处理，主要包括脱碳、脱硫、合金元素调整等。

通过添加适量的脱碳剂和合金元素来控制不锈钢的成分和性能。

4. 炉渣处理：在冶炼过程中，炉渣的形成是不可避免的。

炉渣是指在冶炼过程中，由于原料中的杂质和氧化物等与炉墙和炉底中的材料反应而形成的物质。

炉渣对不锈钢的质量和性能有重要影响，因此需要进行适时的炉渣处理，保证不锈钢的纯净度和成分稳定。

5. 测温和取样：在冶炼过程中，需要进行定时的温度测量和取样分析。

通过测温和取样，可以掌握冶炼过程中的温度变化和成分变化，及时调整工艺参数，保证不锈钢的质量和性能。

6. 出钢和连铸：在达到所需成分和温度后，将钢液从中频炉中倒出，并通过连铸机进行连续铸造。

连铸是将钢液通过铸型冷却成坯料的过程，通过连铸机可以生产出不同形状和尺寸的不锈钢坯料。

7. 热处理：对连铸坯进行热处理，主要包括固溶处理和淬火处理。

固溶处理是将连铸坯加热到一定温度，使合金元素溶解在基体中，然后通过快速冷却来固定所需的组织结构。

淬火处理是将固溶处理后的坯料迅速冷却，使其获得更好的硬度和强度。

8. 机械加工和表面处理：经过热处理后的不锈钢坯料需要进行机械加工和表面处理，以获得所需的尺寸和表面质量。

机械加工包括切割、铣削、钻孔等操作，表面处理包括抛光、酸洗、喷砂等工艺。

二、中频炉冶炼不锈钢的注意事项1. 原料选择：应选择质量好、成分稳定的不锈钢原料，避免含有过多的杂质和有害元素。

中频炉熔炼操作规程1.送电前检查水源、电源是否正常，磅称是否完好并及时修理和校正。

2．检查出铁包是否符合使用要求。

3.炉料应分别从分类料场按理化配料单准确称量领取。

4.向原材料库房领取球化剂、孕育剂、硅铁。

由专人按配料单称量球化剂、孕育剂、分别烘干后才能使用。

5.将称好的料加入电炉中通电熔炼，当温度升至1400－1450℃时取样进行炉前成分检测。

5.1球化前原铁水成分要求C：3.7～3.9％、Si:1.2～1.7%判断原铁水是否符合要求，如不符合要求且根据实际情况进行调整才可以进行球化处理。

以后每一炉原铁水都必须成分分析。

5.2球化包、浇注包预热每班开始球化、浇注之前，当电炉铁水温度升至1500℃左右时，首先将铁水倒入球化反应包内，然后吊至浇注区内分别对球化包、浇注包进行烫包处理。

5.3烫过包的铁水回到电炉中升温、净化除气，待电炉的铁水升至工艺卡所规定的温度范围，用测温枪测温、进行球化处理。

5.4球化处理：在预热的球化包的堤坝一侧按配料单分别加入球化剂、覆盖剂、1/3孕育剂，加入后摊平并紧实。

（注：球化剂、孕育剂烘干后才能使用）5.5将装好球化剂的球化包吊至电炉前准备出铁水，出铁水必须用测温枪测量铁水温度，确定铁水温度以满足工艺卡要求方可出铁水。

出铁水时铁水必须首先冲到没装球化剂的一侧，防止铁水直接冲到球化剂上使反应过早造成球化不良。

球化时间控制在1分20秒到左右5.6二次孕育：当铁水出至足够量，球化反应将要结束时，将剩余2/3孕育剂加到球化包的铁水上，使其随球化反应一起熔入铁水中进行孕育。

5.7球化、孕育处理完毕迅速扒去铁水表面色渣并用覆盖剂覆盖，吊至浇注区开始浇注。

电炉炉长从覆盖好覆盖剂开始计时，确保铁水从运输到浇注完毕，时间不超过10分钟。

6.电炉升温、调整化学成分6.1将称好的料加入电炉中通电熔炼，当温度升至1400－1450℃时取样进行炉前成分检测。

6.2原铁水成分要求C：3.25～3.4％、Si:1.2～2.0% （以铸件调制）判断原铁水是否符合要求，如不符合要求且根据实际情况进行调整才可以进行孕育处理。

中频电炉熔炼操作工艺规范1.范围本工艺规范适用于中频电炉熔炼灰铸铁，球墨铸铁，碳钢，合金钢的熔炼操作，对熔炼的基本操作进行了规范，是电炉操作的通用的，基本的要求。

对于具体的产品还应遵守产品工艺卡片的规定。

2.修炉2.1 修炉材料a.修炉用硅砂的化学成分要求，见表1。

表1 修炉用硅砂化学成分b.修炉用硼酸的化学成分要求，见表2。

表2 修炉用硼酸的化学成分C. 修炉用镁砂的化学成分要求，YB415-63 类-等，见表3。

表3 修炉用电熔镁砂的化学成分2.2 坩埚模坩埚模用3mm 钢板制作，见图1。

2.3 修炉材料配比a．酸性炉衬材料配比，见表4。

表4 酸性炉衬材料配比b．酸性炉领材料配比，见表5。

表5 酸性炉领材料配比c．碱性炉衬材料配比，见表6。

表6 碱性炉衬材料配比（%）c. 碱性炉领材料配比，见表7。

表7 碱性炉领材料配比d．感应器保护材料配比，见表8。

2.3 修炉操作修炉操作要点，见表9。

表9 修炉操作要点2.4 浇包包衬搪制2.4.1 包壳用3mm 钢板制作。

2.4.2 包衬材料配比，见表10，表10 包衬材料配比2.4.3 搪好的浇包，在表面涂水玻璃，自然干燥4小时以上，使用前再在900±50℃烘烤3小时以上。

3 熔炼3.1 熔炼铸铁的基本要求3.1.1配料a.熔炼用原材料必须符合，《金属原材料技术规范》WI-ENG-060 的要求。

b.配料时必须有质检部的书面《原材料化学分析报告》。

c.样品和正常生产的第一炉配料单必须有技术部的确认，质检部质检员核实。

d.各种原材料必须进行称重。

并做好记录。

3.1.2 各种元素的变化情况铸铁5元素在炉中的增减情况，参考表10。

表10 铸铁5元素在炉中的增减情况在石英砂坩埚中熔化时，外加元素吸收情况，参考表11。

表11 在石英砂坩埚中熔化时，外加元素吸收情况3.1.3.样品和正常生产的第一炉产品的化学成分必须及时送检，没有得到合格的检验报告之前，不允许投入生产。

中频感应电炉熔炼工艺1、总则1.1、本工艺文件是我公司用中频炉炼钢、炼铁的一般性工艺文件。

1.2、本工艺文件是我公司用5t、3t、1t中频感应炉炼钢、炼铁的过程中指导性文件，是检查、验收的主要依据。

1.3、凡我公司从事炼钢、炼铁、备料人员、主管领导、技术人员、检查人员必须熟练和掌握本守则。

2、炉体、电气、水冷系统的维护2.1、炉体2.1.1开炉之前或停炉都要认真检查炉体的侵蚀情况，如有局部侵蚀过深（炉壳厚＜60~70)则需用补炉糕修补。

如果侵蚀面积较大可考虑整圈补炉，最好是用局部钢圈炉胆干补。

补炉时必须事先清除渗入炉壳的金属及钢渣。

2.1.2炉壳如果上下周围都侵蚀严重，再继续熔炼有漏炉危险时，则应重新打结炉壳。

2.1.3破除旧炉壳时可用风铲、铁钎等工具，但要注意不要碰坏感应圈和耐火胶泥。

首先打掉里面烧结层，外层就很容易清除。

2.1.4如果耐火胶泥或感应圈绝缘局部被破坏要修补好，清理干净残砂。

2.1.5炉胆的准备：炉胆的尺寸和要求如下各图：衬适用于冶炼普通碳素钢和低合金钢；碱性炉衬适用于冶炼高锰钢和合金钢；中性炉衬（天津联矿供料）可熔炼各种牌号的钢。

2.1.7酸性炉衬的材料配比如下表：2.1.8酸性炉衬用硅砂做耐火材料，对化学成分要求为：SiO299~99.5%杂质含量：Fe2O3≤0.5%,CaO≤0.25%,Al2O3≤0.2%,水份≤0.5%。

2.1.9打结炉衬的粘结材料为硼酸，其加入量质量分数为1.7~2.0%。

对硼酸的化学成分要求是：B2O3≥98%；水≤0.5%；粒度要求应小于5mm。

2.1.10炉衬材料的配制：将各种规格石英粉混在一起与硼酸干混均匀，不加湿润剂。

最好是用搅拌机或混砂机混合均匀。

打结炉衬时最好是干法打结炉衬质量好。

炉领用强度较高的材料打结。

一般用10%水玻璃或20%的粘土加少量水玻璃为粘结剂。

2.1.11碱性炉衬用镁砂做耐火材料，镁砂有重烧镁砂和电熔镁砂两种。

所用镁砂须经过磁选，清除其中含铁杂质。

中频感应电炉熔炼的工艺规程中频感应电炉熔炼的工艺规程1范围本规程规定了中频感应电炉的修炉、烘炉及熔炼铸铁的工艺规程.本规程适用于中频感应电炉.2引用标准下列标准包还的条文,通过在标准中引用而构成为本标准的条文,在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨,使用下列标准最新版本的可能性.ATL/JB001-010/01-2008铸造用金属原材料;ATL/JB001-011/01-2008铸造用辅助原材料;3修炉3.1修炉准备3.1.1修炉用原材料的规格按表1选用。

表1 修炉用原材料及规格名称规格用途玻璃丝布δ=0.1mm铺炉底,炉衬石英砂SO2>99% 炉衬材料硼酸H3BO3>=99.5% 炉衬粘结剂水玻璃M=2.20-2.50 炉领粘结剂钢坩埚模δ=6mm-8mm 打制坩埚石棉布1000mm*1000*3mm 铺炉底,炉衬3.1.2炉衬的材料配比按表2执行.表2 炉衬的材料配比名称规格加入量%大修炉小修炉石英砂6/8 20 15 10/20 20 20 40/70 20 20 100/200 20 20270 20 25硼酸H3BO3>=99.5% 1.5-1.8最佳1.6 2.0水玻璃M=2.2-2.5 适量适量水 2.03.1.3混制时依次加入石英砂，硼酸，加适量水,手工翻混10分—15分钟.3.1.4混制炉领用材料时,采用手工方法混制，水玻璃加入量以手攒不沾手,打结不反浆,能紧实,经充分翻搅,保证均匀.3.1.5混制时各种原材料定量应准确.3.1.6对熔炉进行全面检查,水管不应堵塞或渗漏,联接部部件不应松动,不正常的部位应修复.3.1.7整个线圈应进行通电冲击实验.3.1.8修炉用的各种工具应准备齐全.3.2修炉3.2.1打炉前先铺一层玻璃丝布,炉底和炉壁都要铺严，同样再铺一层石棉布，然后打炉。

3.2.2打炉时先打炉底,一次加足混好的沙子,厚度为240mm,用捣固机打10分钟，也可用手工舂实,两种方法均要保证舂实后的高度为200mm。