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感应电炉熔炼开始

日期:2022-12-12    浏览次数:    

      感应电炉熔炼为铸造厂提供了无需采用特殊熔炼工艺便可生产低硫金属液的机会,无论有芯或无芯感应电炉都可以将固体炉料熔化成液态金属,合金元素消耗较小且无硫元素外排。最好是选择低硫的炉料材料(通常硫含量为0.01%)熔化成基础铁液,并尽快进行预处理、球化处理、孕育处理等,在出铁前必须进行准确的温度控制。

      伴随着工程铸铁件需求的增长,感应电炉熔炼相应发展。在感应炉中熔炼低硅、低硫、低残留元素铸铁比在冲天炉中更加容易。感应电炉熔炼铸铁的冶金特性与冲天炉熔炼的有所不同,在感应熔化炉中铁液没有和焦炭的紧密接触,铸铁高温长时间熔炼往往容易过冷,含气量也趋向于减少。感应电炉可以在生产一炉球墨铸铁后紧接着生产一炉普通的灰铸铁。

      最常用无芯感应电炉是低频(工频)和中频(>75Hz)感应电炉,而且目前中频电炉应用越来越多。工频炉及工频电源产生于20世纪30年代,应用于铸铁熔炼已有多年的历史了。感应加热的原理是,环绕在熔池外的感应线圈通以交变电流时,诱导熔池内的金属炉料产生感应涡流发热而熔化,炉内感应热足以将冷炉料熔化并将铁液过热到设定的过热温度。

(1)低频(工频)电炉 当炉内注入铁液并加入炉料时,无芯感应炉能提供充分的供电功率和搅拌力,使得炉内铁料熔化和升温。如果坩埚使用冷废料重熔化的时间会延长。注入铁液然后加入炉料形成熔池20%~33%的启熔体,这样的操作会减少因新添加炉料带来的化学成分波动,调整炉料材料质量和化学成分,稀释启熔体已有的成分。当需要改变成分时,可采用逐步稀释或合金化的方法,许多铸造工厂生产一系列最低合金级别铸铁(铁素体铸铁)然后再添加合金达到珠光体级别铸铁或其他类型铸铁。工频电炉的主要缺点是在空坩埚中熔炼困难以及在连续出铁期间会有生产效率损失。

(2)中频电炉 中频无芯感应电炉的优点是高频率的高功率密度。图1所示为感应电流分布示例。

      中频电炉熔炼可出空坩埚内的全部铁液,再全部用冷炉料重新装炉熔化至熔融状态,且比工频炉熔炼少用许多的时间。通常在自动加料系统配合下采用冷炉料的熔炼能力能够达到10t/h。为获得最高的生产效率,典型应用是无芯中频感应熔炼炉用作向保温炉供应铁液的初级熔炉,将充分熔化的铁液及时转到保温炉中,然后再迅速对熔化炉进行重新装料和熔化。

图1 感应电流分布示例

(3)有芯感应电炉(熔沟感应电炉)有芯感应电炉通常采用工频电流,并根据炉体形状分为立式和卧式两种(典型的是立式),由于缺乏充分的搅拌且炉内高温,有芯感应电炉的应用受到限制。有芯感应电炉更适合作为保温炉使用。

      总之,感应电炉提供了生产柔性和自由度,用感应电炉熔炼铸铁,可以准确地控制和调节铁液的成分和温度,易于获得高纯度的低硫铁液,元素消耗少。可特别适用于熔炼球墨铸铁的低硫铁液。

摘自现代铸铁技术 

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