【热坛学习】中频炉熔炼工艺标准
【热坛学习】中频炉熔炼工艺标准
注：十几年前的资料，可以做为参考。其中的参数应随实际工艺情况而改动。
1.本标准规定了电炉熔炼铸铁所需要的原材料的质量要求，炉料配比，修筑炉和烘炉工艺。
2.引用标准
GB/T 718 铸造用生铁
GB/T 1412 球墨铸铁用生铁
GB/T 2272 硅铁
GB/T 3795 锰铁
上述标准为本规程编制时的最新版本，在后续的应用中应及时跟随国家标准版本更新而更新，以确保所有操作均按照最新标准执行。
3.备 料
3.1 电炉熔炼用铸铁所需的废钢、生铁、回炉料、硅铁、锰铁、稀土镁硅铁、增碳剂等原材料按规定备好放在指定位置。不得混装。硅铁、锰铁、稀土镁硅铁、增碳剂需保持干燥。
3.2 原材料块度和质量要求
3.2.1 块度要求
A 生铁锭、回炉铁最大直径不大于炉衬直径的二分之一（200mm以下）。
B 废钢形状较杂，对于厚实的废钢，其尺寸不得超过炉衬直径的二分之一，板条状废钢，其宽度不大于250mm，长度不大于1500mm，过于细小的废钢可扎成捆。
C 炉后加入的合金(硅铁，锰铁等)直径应在20mm至80mm，球化孕育用合金（硅铁，稀土镁硅铁等）直径应在5mm至20mm。
3.2.2 原材料质量要求
A 废钢为普通碳素钢，严禁使用合金钢（如弹簧钢，刀具钢等），废钢要求无锈或少锈，对于锈蚀严重的废钢应除锈后方可使用。
B各种合金均需满足国标规定最低要求。
4.铁水包
4.1 用工具铲除铁水包表面的残渣、挂铁，刷上泥浆水用耐火材料打紧，然后表面在刷上一层石墨粉涂料。
4.2 修完铁水包 ，要及时烘干，烘透备用。烘干使用柴火烘烤60-72小时。
5.打炉
5.1 备料
筑炉主要用酸性炉衬材料、水玻璃、石棉布等。酸性炉衬材料须保持干燥。
5.2 炉底打结
A 按顺序铺设石棉布，石棉布的交接覆盖部分约为100mm，表面尽量光滑平整。
B 一次性加入3.5袋炉衬材料，用振动叉由外向内叉3-4遍，耗时12-15分钟，注意有序、交叉、均匀的原则。然后用平锤由中心以螺旋形式向外圆振动2遍，耗时3-6分钟，平锤要求第二锤压第一锤1/3，不漏锤。捣实后用叉子把表面刮松5-10mm。
C 用水平仪及木板将炉底扫平。
D 坩埚模具误差<5mm.,坩埚模具失圆将导致坩埚壁厚不匀，必须重新修整个坩埚模，坩埚模具排气孔直径为3-6mm，间距为150-200mm，模具如果锈蚀，应用砂纸打磨后方可使用。
E 放置坩埚模具时，注意保证坩埚壁厚一致并和线圈同心，焊缝留于后半侧面，并用三个木楔块固定坩埚模具。
F 添加炉衬材料，须仔细检查每一层，注意不要让任何包装碎片及其它杂物混入炉衬材料内。
G 坩埚壁第一层加料1袋，加料后扒平。然后用振动叉叉3-4遍，耗时12-15分钟，注意有序、交叉、均匀的原则。然后用侧锤振动2遍，耗时3-6分钟。侧锤振动时应严防碰伤石棉布。严禁炉衬材料进入石棉铺设交接层。振实后把表面刮松5-10mm。
H 从第二层至炉顶，重复上面打筑操作。打结至1/3高度可去除楔木块。
I 必须将炉衬一次性打完，严禁打打停停，影响炉衬寿命。
5.3 炉领封口及炉嘴
炉嘴下部可铺一层10-20mm炉衬材料干料，其它部位可用炉衬材料加水玻璃及水进行施工。
6.烘炉
6.1 烘前准备
将K型热电偶靠坩埚壁插入，并使其最下端保证在坩埚模的中下部位置，用人工将铁块密实地放入坩埚模内。用石棉布或炉盖将坩埚模盖住，仅留一排气孔即可，使整个炉衬受热均匀。
6.2 烧结工艺
A 以150℃/h将炉料加热至900℃，在此保温2h。
B 900℃保温结束后，取出热电偶。
C 继续加大功率，使炉料开始熔化，约用5小时使电炉完全熔化成满炉状态（液面离炉口100mm左右），当温度达到1430℃，将炉渣及时扒掉。低功率的升温至炉温1580℃。
D 在1580℃保温1h。
E 当铁水温度大于1500℃时,一般10分钟监测一次温度。
F 在初始炉料熔化达到30%开始加料，每次加料都应把上次料没完全熔化前进行，注意不要产生棚料，继续加料至炉满。
6.3 熔炼过程中挂料的发生及处理
A 熔炼过程中要仔细加料，注意观察炉况，以免发现挂料现象。
B 挂料下熔池内熔融金属温度过高，可使炉衬快速烧蚀，并随时有爆炸的危险。
C 出现挂料后，应减少电源功率为保温功率的25%即可，以防熔融金属过热。
D 此时须倾斜炉体，使熔融金属与挂料接触，并使其熔化掉一个孔洞。
E 转动炉体使其返回到位置，通过孔洞加料，使熔融金属与挂料接触并使之熔化。注意：进行此步骤时不要使熔炼金属过热。
7. 维护工艺
A 坩埚使用初期，烧结层薄，应尽量避免大功率送电，产生过激的电磁搅拌，使炉衬受伤，通常前48h内不超过总功率的60-80%。
B 电炉工作结束后，不管任何原因，都应保持冷却水系统循环4-5h，同时保证炉膛内温度低于200℃，否则将导致炉衬及感应线圈的损伤甚至报废。
C 加料时，应尽量避免料砸坩埚。冷炉后，坩埚的强度极低，严禁机械加料。人工加料也应特别小心，以防裂纹增大，导致金属液渗入可能性增大，造成漏炉事故。
D 炉衬冷却的方法为铁水倒空，倒尽自然冷却或用风机、风管快速降温冷却。空炉冷却方便下次开炉的检查工作。
E 每次开炉前应清除炉嘴上的渣铁等杂物并修补炉嘴，须仔细检查炉子的厚度，壁厚是否均匀，是否存在横向裂纹，若有横向裂纹须谨慎处理。确保能安全开炉时方可开炉。
F 每熔完一炉后，开炉人员应及时检查炉况，判断炉衬可否继续使用，一旦发现炉况较差，影响到安全性，应立即停炉，并及时通知相关领导。
G 炉嘴和炉衬结合处，易产生裂纹，易渗漏，每炉熔化前应仔细观察，及时采取补救措施（裂纹>2mm要及时修补）。
H 当炉衬厚度低于30-40mm时，应停止使用，必须拆除。
I 冷炉衬非首次熔炼操作要求：用冷料填满炉子，然后缓慢低功率升温，2h后加大功率正常熔炼，故首次熔炼时间大概控制在3h左右。
J 熔炼过程中各种炉料的添加顺序为:先加入低熔点，元素烧损较小的炉料，熔点高，元素烧损大的炉料后加，铁合金最后加入，顺序可按生铁→废钢→增碳剂→大部分回炉铁→合金→最后的回炉铁。
K 加料时应注意，带有油类的炉衬料须把油弄干后方可加入，否则金属液易发生爆炸，潮湿的炉料须放在炉口烤干后加入，金属料中严禁混有弹壳、密封管等易引起爆炸的金属件，对于管类件应让其一开口朝上以排出受热气体，以免发生爆炸。
L 熔炼结束后，炉内一般不留铁液，避免炉体上下温差较大使炉衬拉伤，产生裂纹。
8.铁水熔炼
8.1 炉前工作时，工作人员要按规定穿戴好劳动用品。
8.2 开炉前须检查电炉的水路是否完好，没开一次炉做好开炉记录工作。
8.3 称料、投料。按该炉配料单严格称料，技术部门应在开炉前把配料单交给称料人员（或工长），没有通知仍按上炉的配料单进行称料，投料。
8.4 熔炼过程控制
不同铸件，不同生产工艺其熔炼温度各有不同，消失模其浇注温度比传统的浇注温度高20-80℃，球铁熔炼温度控制在1550-1600℃，灰铁控制在1450-1500℃。熔炼过程中允许渣覆盖着铁水，但渣太多须扒掉，防止表面结壳。
铁水熔炼后，待铁水成份均匀，用炉前分析设备对原铁水成份分析检测，主要检测C和Si，对照是否符合成份要求，若成份不对，可在炉前添加合金，增碳剂，废钢，生铁等对成份进行调整。出水后，取处理后的铁液在炉前分析设备进行相应项的分析检测。铁水合格后浇注。
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