中频感应电炉及其熔炼工艺.ppt教学内容
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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。
中频电炉熔炼工艺1.打结坩埚1.1材料酸性炉衬:用于碳钢熔炼。
石英砂(20/40)40%、石英砂(50/100)60%、硼酸1.5~2% (外加) 、水2% (外加)。
石英砂应磁选,去除铁磁性物质。
碱性炉衬:用于合金钢熔炼。
镁砂(过4×4 mm筛)96%、耐火粘土(过100号筛)2%、硼酸(过40号筛)2%、水3~4% (外加)。
镁砂应磁选,去除铁磁性物质。
炉领材料粒度应较细些,并加入适量水玻璃作粘结剂。
1.2中频电炉炉衬的搪制和烧结准备:检查感应圈不漏水后,在各圈缝隙内填满由石英砂(50/100)50%、石棉粉30%、耐火粘土(过100号筛)20%配制的绝缘材料,自然干燥或低温烘烤。
搪制:在感应圈内壁和底部放置石棉板,将混合好的炉衬材料分批(每批30~40 mm)填入捣实炉底;放置好坩埚胎模,分批填入炉衬材料捣实炉壁,壁厚应一致,紧实度应一致,应无分层现象。
最后制作炉领。
干燥:自然干燥一昼夜后,在200~400℃下烘烤8~10小时。
烧结:在坩埚内装入石墨电极,分级送电加热,高温烘烤3~4小时。
检验如无裂纹,装入金属料,逐渐加大功率,使金属熔化,金属液必须装满坩埚,否则坩埚将因上下温度不均而开裂。
烧结好的坩埚,内层为整体呈釉状的坚硬烧结层;外层没有烧结成实体的缓冲层。
2.炉料2.1金属炉料C Si Mn Cr Ti Al W V Mo Ni酸性炉衬5~100~1030~505~1040~6030~503~5~505~20碱性炉衬30~4020~30 2.2熔剂酸性炉衬用酸性熔剂:碎玻璃、石英砂。
碱性炉衬用碱性熔剂:石灰、镁砂、荧石、三氧化二铝。
2.3中频电炉装料装料前,清除坩埚内残渣残钢,检查炉衬,修补严重侵蚀部分。
在炉底装入占炉料重1%的熔剂;难熔的、大块的料装在靠近炉壁处和下部;大块料的间隙中要填入小块料;小块料装在上部;长棒形料要竖直装入,下紧上松,装料不能超过感应圈上沿,以免架桥;易氧化成分最后加入。