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 熔煉爐底注爐

     

 

 

一、產品用途：

GW系列中頻感應冶煉爐作為熔煉設備，和GLH系列中頻底注爐組合使用，兩爐直線佈置或垂直佈置，熔煉爐冶鍊鋼水完成后，待鋼水冶煉成分達標后，將冶煉爐中的鋼水經過導流槽流到中頻底注爐中，實驗底注爐能否順利開澆，若開澆無問題，通過小車機構將中頻底注爐停到合適位置噴帶位，噴帶準備工作就緒后，塞杆控制機構動作進行澆注。

中頻感應熔煉爐和中頻底注爐，都是根據電磁感應的原理，使處於交變磁場中的爐料內部產生感應電流，從而使爐料加熱、熔化的電熱設備，該設備適用於鋼、鑄鐵及其合金的熔煉。

這種組合適用於需要移動澆注的場合，尤其適用於非晶帶材的熔煉及澆注。

和常規爐子相比：本組合有如下優點：

1. 本組合爐型完美的解決了熔煉與調質澆注工序之間的節拍。熔煉節拍比調質澆注工序節拍快1/3.前級等后級。

2. 熔煉爐採用快速熔煉，底注爐配置足夠的保溫功率和提溫功能。

3. 底注爐結構設計成矮胖結構，可以有效減少塞杆的長度，對於長期使用的消耗品，長度的縮短對於降低採購成本和更精密的塞杆動作控制。

4. 底注爐在移動車上安裝，隨車一起移動，可以有效的在受鋼和澆注工位之間往返。提高了噴帶過程中的安全和應急處理能力。

5.熔煉爐採用細長筒形，可以提高電效率。

6. 底注爐的特殊設計，使得鋼液流經水口的距離最短，避免了鋼液的過度溫降。

二、技術規格和基本要求：

1.  主要技術參數

1.1.熔煉爐主要技術參數

名  稱	單位	數值	備註
最大容量	t	6
有效容量	t	5
額定功率	KW	3000
頻率	HZ	300
電源進線電壓	V	660
線圈電壓	V	2400
液壓工作壓力	MPa	10
液壓流量	L/min	42
水壓	MPa	0.2
水量	L/min	50
設備總重	t	7	不含熔液
設備外形	m	3.2X3.2X2.7

 

1.2.  2t底注爐主要技術參數

名  稱	單位	數 值	備註
最大容量	t	6
有效容量	t	5
額定功率	KW	1500
頻率	HZ	1000
電源進線電壓	V	660
線圈電壓	V	2400
液壓工作壓力	MPa	12
液壓流量	L/min	42
水壓	MPa	0.2
水量	L/min	50
設備總重	t	11	不含熔液
設備外形	m	3.2X3.2X2

2.基本要求：

2.1.本產品技術條件符合GB10067.1-88和GB10067.3-88中有關規定。

2.2. 本產品應在下列條件下工作：

1. 海拔高度：<1000米。
2. 環境溫度：5~40°C
3. 最濕月平均最大相對濕度£90%，同時該月每日最低溫度月平均值£25°C。
4. 設備週圍無導電塵埃、爆炸性氣體及能嚴重損坏金屬和絕緣的腐蝕性氣體存在。
5. 無明顯震動。
6. 水質：
   1. 硬度：CaO<10mg當量；
   2. 酸碱性：pH=7~8.5；
   3. 懸浮性固體：<10mg/L；
   4. 水電阻：>2.5KW；
   5. 含鐵：<2mg。

三、結構簡述：

熔煉爐設備電源部分由一台KGPS-3000KW-300Hz-660V中頻電源、一臺電容架、水冷電纜、操作台及連接銅排組成；機械部分由爐體、固定架、水電引入系統、液壓裝置、操作台等組成；同時，還包括一套水冷卻系統對各部分進行冷卻。

底注爐設備電源部分由一台KGPS-1500KW-1000Hz-660V中頻電源、一臺電容架、水冷電纜、操作台及連接銅排組成；機械部分由移動小車、流槽、拖鏈、導軌、爐體、固定架、水電引入系統、液壓裝置、操作台等組成；同時，還包括一套水冷卻系統對各部分進行冷卻。

3.1.爐體：

爐架採用筒殼式結構，具有剛性好、便於安裝和拆卸的優點。其內裝有磁軛、感應器、爐襯材料等。爐體以軸承座為軸而傾動，爐體的傾動由兩個柱塞缸驅動，通過操作臺上的多路換向閥進行操作，可在任意一角度停留，極限轉角為95°。感應器採用紫銅管繞制，由工作線圈和水冷線圈組成，水冷線圈起到了均衡爐襯側壁溫度、提高爐襯壽命的作用。感應器外側的條形磁軛由硅鋼片疊制而成，用以約束磁力線的發散，並且起到頂緊線圈的作用。在磁軛的徑向用螺栓壓緊。這樣，感應器、磁軛、與爐架三者構成一牢固的整體。

底注爐爐底打結層中埋設袖磚，內部配合放置水口，用於將爐內鋼液流入下部中間包，進行拉帶。爐蓋設成半固定爐蓋和半手動爐蓋，半手動爐蓋配合流槽接收鋼液，半固定爐蓋用於固定塞杆。

3.2.固定架：

固定架為三角框架結構，由型鋼和板材焊接而成，固定架通過地腳螺栓與基礎連為一體。

固定架除承受爐子的全部靜載外，在爐子旋轉、爐襯頂出時，還需承受全部的動載荷。

3.3.水電引入系統：

感應器的電流通過水冷電纜輸入。感應器銅管及水冷電纜內均通有冷卻水，進水總管上設有一只電接點壓力表，用於監測水壓及水壓過低時報警；各出水支路上設有雙金屬信號溫度計，用於冷卻水過溫報警。冷卻水溫升按GB10067.1-88之規定：進水溫度£35°C, 溫升£20°C。

3.4.液壓系統：

兩台爐子配兩台液壓裝置，兩個操作台。一台用於控制兩爐體傾轉，另一台控制塞杆昇降、爐體平昇降和左右平移。

3.4.1.液壓裝置：

液壓裝置工作介質為抗磨液壓油，其工作原理見“液壓原理圖”

3.4.2.操作台：

操作台主要由多路手控換向閥、油泵啟、停按紐、指示燈及箱體組成。操縱閥柄便可實現爐體的傾動、爐襯頂出。

4.安裝說明：

4.1.設備的安裝應按平面佈置圖及基礎圖進行。

4.2.安裝好后首先應檢查爐架接地是否良好，接地電阻應<4W。

4.3.在通水前檢查感應器導電板對爐體金屬件間的絕緣電阻：用2500V兆歐表測量，應>2MW。

4.4.接好冷卻水進出水管，將電接點壓力表整定為0.2Mpa。

4.5.檢查油泵電機的旋轉方向是否與油泵的旋轉方向相同，並接好液壓系統管路。

4.6.傾動爐體，檢查液壓設備是否完好，各密封件、管路接頭是否漏油等。

4.7.空載對感應器送電，電壓由低而高直至額定值，檢查構件及感應器振動等情況。

4.8.上述各項檢查無誤后，方可吊入坩堝模開始筑爐襯。

5. 爐襯的搗制與燒結要點：（採用石英砂爐襯時參考）

5.1.感應爐安裝完畢並經檢驗后即可開始搗制和燒結爐襯，爐襯的搗制和燒結是決定其壽命及安全運行的關鍵，應嚴格遵守操作規程。

5.2.對爐襯材料的要求：

   採用石英砂燒結的酸性爐襯，石英砂應純淨（sio2>98.5∽99.5%）,無其他夾雜物，應經手揀，磁選，過篩后，在180--200℃溫度下進行5—6h洪干。

5.3.石英砂顆粒度及配比：

石英砂顆粒度愈大，爐襯在燒結過程中的膨脹開裂傾向也愈大，但粗顆粒在爐襯中起骨架作用，對爐襯的 強度起重要作用。綜合考慮上述兩個原因，結合生產實踐經驗，推薦粗顆粒採用6目。

細粉在燒結過程中容易和加入物生成液相，因此要求細顆粒足夠細，推薦細顆粒大於200—250目。

考慮上述粗、細顆粒所引起的作用，為獲得緻密的爐襯胚體，根據生產實踐經驗，推薦以下配方，僅供參考。

爐襯材料配方8][

粒度（目）	6--8	10--20	40--70	70--140	>200
百分比	30%	25%	10%	10%	25%

5.4.硼酸加入量：

加入硼酸不僅使石英砂生成液相的溫度降低，而且減少液相粘度，使爐襯可在較低溫度下燒結並能充分填充燒結過程中因晶格轉變而產生的裂紋。但硼酸又使爐襯的高溫強度降低。因此，在滿足燒結的前提下，應儘量減少硼酸的加入量。

   根據上述原則和生產實踐，提出爐襯各部位的硼酸加入量，僅供參考。

   硼酸加入量占爐襯材料的百分比

鐵水溫度	1450℃	1500℃	1550℃
爐底100mm以內	1.0~1.2%	1.0%	0.8%
爐底剩餘部分和爐膛	1.6~1.8%	1.3~1.5%	0.9~1.2%
爐口（鐵水液相線以上）	2.2%	2.0%	2.0%

5.5.爐襯材料的配製：

將烘乾的石英砂按規定配比制后，先進行充分攪拌均勻后再加入硼酸（硼酸要經0.5mm的篩子篩過），再予以充分拌勻，拌好的料不應放置過久，防止返潮，最好隨拌隨用。

5.6.爐襯的打結：

5.6.1.打結前首先砌筑耐火膠泥並鋪設不鏽鋼網，鋪設不鏽鋼網時應注意接頭處留有30~40mm間隔，以防構成迴路。

5.6.2 砌筑耐火膠泥施工方法：為保証爐襯能夠順利頂出，耐火膠泥應砌筑成上大下小的錐體，建議感應器上端處膠泥厚度為10mm左右，下端厚度25 mm左右。

5.6.2.1 混料

混料應採用小型強制式攪拌機或手工（用乾淨的專用料槽或在沖洗乾淨的水泥地面上）進行。混料過程要求潔淨，不得有其他雜質混入。由於膠泥易干，每次拌料不宜過多，應視施工進度來決定每次的混料量。

混料時間：干混1~2min，加水后混濕2~3min。混好的料必須立即塗抹。

5.6.2.2加水量：

加水量隨溫度變化而不同，一般在9~12%範圍內。在保証施工性能的前提下，應儘量減少用水量。所用水應潔淨。

5.6.2.3施工環境：

施工現場應潔淨，環境溫度應高于15℃，建議最好在20~30℃範圍內施工。

5.6.2.4施工要點；

施工前檢查線圈對地絕緣及有無滲漏水現象。確認無誤后，才可進行其他工作。

塗抹前應將感應器表面的油污、灰塵及其他雜物清除乾淨。

塗抹時要注意使膠泥與線圈緊密結合，塗好后表面應光滑、平整。

塗抹完后，用鋼絲將表面輕輕拉毛，以利於乾燥。

養護與烘烤；

砌筑膠泥后，用濕布或濕麻袋覆蓋表面，在20~35℃環境下養護24h，去掉濕布后自然乾燥48 h。

建議採用紅外線燈烘乾，亦可用坩堝模放進爐內用小功率將其加熱來均勻地烘烤。烘烤應緩慢地進行，工藝如下：

溫度區間                升溫速度                    溫度X保溫時間

室溫~110℃             20℃/h                               110℃X12h

110~250℃               25℃/h                               250℃X6h

250~350℃               35℃/h                               350℃X6h

350~600℃               100℃/h                            600℃X4h

最後以20℃/h速度降至150℃。

使用過程中，膠泥若有局部損坏應及時修補，修補方法如下：將需修補處線圈表面清理乾淨，然後塗抹膠泥。養護期可縮短到兩天，在110~250℃    溫度下烘乾。

膠泥在較高溫度烘烤后，可能會出現少量微裂紋，屬正常現象，不影響使用。

5.6.3爐襯搗制；

對爐襯胚體的要求是：密度高且均勻，顆粒不偏析。

搗制時應採用專用工具分層整實，每層加入厚度以60-70mm為妥，每整實一層后，必須在打結面上劃出紋道，掃除殘料，方可添入新料打結另一層。

5.7坩堝燒結；

烘爐燒結是坩堝獲得優良高溫性能的一個重要環節，燒結工藝是根據石英砂的多晶轉化特性，SiO2-B2O3系統的燒結特性及爐子容量決定的。

為了確保烘爐燒結工藝規則，這裡給出石英砂-硼酸材料烘爐加熱過程中的變化和升溫速度的關係，僅供參考：

<500℃，主要是排除水分，包括硼酸轉變為硼酸酐釋放出的化學水分，爐襯處於疏散狀，水蒸氣易於通過，可快速升溫。

500--650℃硼酸開始熔化，低溫石英迅速轉變為高溫石英，液相開始生成，為確保硼酸均勻分布，避免石英轉化影響爐襯結構應快速升溫。

650--850℃不存在石英轉化，燒結尚未顯著進行，只需考慮部分溫度，均勻可較快升溫。

850--1250℃高溫石英開始轉化為磷石英，但不激烈，燒結已顯著進行，影響爐襯結構，應緩慢升溫。

>1250℃高溫石英激烈轉化為磷石英，膨脹開裂傾向很大，應緩慢升溫。

為了達到控制升溫速度的目的，必須嚴格控制輸入功率的大小，在烘燒結過程中爐子最高使用電壓不應超過額定電壓的70%，當爐溫升至1000-1100℃時，開始投入爐料，具體過程可參照爐襯材料廠家所提供的烘爐燒結曲線進行。

由於石英的多晶轉變非常緩慢，燒結是一個漫長的過程，僅僅靠投產前烘爐時的初步燒結是不夠的，應當在初期安排一段時間補充燒結，既：新爐子投產最初一、兩星期內，非生產班次應滿爐鐵水保溫在1350℃左右。

   因爐襯是由金屬液浸泡中進行燒結，需同時承受很大的金屬液靜壓力及攪拌沖刷，特別是金屬的攪拌沖刷對爐襯危害很大，所以對新爐襯的送電應嚴格控制，儘量減少攪拌程度。建議最初2—3爐工作電壓不大於額定電壓的80%—90%。

6.使用維護：

6.1爐體傾轉：需通過操縱臺上手柄來實現。將多路換向閥的操縱手柄推到“升”的位置，爐子便上升，使液態金屬從爐嘴倒出。若將手柄放回中間“停”的位置，爐子將保持原傾斜狀態，因此，爐體可在0-95°間任意位置停留。將手柄推到“降”的位置，爐體便可緩慢下降。

6.2爐襯頂出裝置：將爐體傾至90°，把頂出缸與爐體下部連接在一起，接好高壓軟管並調節好頂出缸速度。推動操縱臺上“爐襯”手柄至“進”的位置即可將舊爐襯頂出。將手柄拉至“退”處，待油缸縮回后將其拆下，清理爐膛后將爐體復位，檢查耐火膠泥並吊入頂出模塊后即可開始打結新爐襯。

6.3熔煉時，感應器內必須有充足的冷卻水。在熔煉時要經常檢查各出水管水溫是否正常。

6.4冷卻水管管道要定期用壓縮空氣潔淨，壓縮空氣管道可接在進水管道上的接頭處。 拆開管接頭前應關閉水源。

6.5在冬季停爐時，應注意感應線圈中不應有殘留水，一定要用壓縮空氣吹淨，以防損坏感應器。

6.6安裝匯流排時，應將聯結螺栓擰緊，並在開爐后要經常檢查螺栓是否鬆動。

6.7開爐后要定期檢查各聯結、緊固螺栓是否有鬆動，對聯結各導電板的螺栓更要注意。

6.8為防止爐底洩漏造成事故，在爐子底部裝有漏爐，液態金屬一旦洩漏，則與爐底不鏽鋼絲底電極接通，報警裝置啟動。

6.9當坩堝壁被侵蝕后，應當進行修補，修補分為全面修補和局部修補兩種情況。

6.9.1全面修補：

用在坩堝壁被均勻地侵蝕到厚度約為70mm時。

修補步驟如下；

6.9.1.1把所有附着在坩堝上的爐渣刮掉，直到漏出白色的實層。

6.9.1.2將與筑爐時相同的坩堝模放入，要定好中心並在上緣加以固定。

6.9.1.3按5.3，5.4，5.5項所提供的配方及操作方法配製石英砂。

6.91.4將配製好的石英砂倒入坩堝與坩堝模之間，並用φ6或φ8圓棒打筑。

6.9.1.5打實后在坩堝中加入爐料並加熱到1000℃，最好保持3h后再繼續升溫使爐料熔化。

6.9.2局部修補：

用在局部壁厚小於70mm或在感應線圈以上有侵蝕開裂時。

修補步驟如下：

6.9.2.1將損坏處的爐渣，沉積物刮掉。

6.9.2.2用鋼板將爐料固定住，並將配製好的石英砂填入，搗實。注意搗實時不要讓鋼板移動。

若侵蝕開裂部位在感應線圈以內時，則仍需用全面修補的方法。

6.10對感應爐各潤滑部分要定期加潤滑油。

6.11液壓系統採用20-30cst（50℃）液壓油，應保持油的清潔和定期更換。

6.12熔煉時過程中應注意漏爐報警裝置的儀表指示和記錄。

7．隨機文件

a．              產品合格証書

b  產品成套供應清單（按合同要求）

c  裝箱單

d  產品使用說明書

e  電氣原理圖及使用說明書