熔煉操作規(guī)程

1、熔煉操作規(guī)程適用范圍： 熔模精密鑄造用堿性或中性爐襯的小容量感應(yīng)電爐，熔煉碳鋼、低合金鋼。1 、 熔煉前的準(zhǔn)備1.1配料1.1.1用與要求鋼號成份相同或相近的優(yōu)質(zhì)型材邊角廢料作主料，一般回爐料的配入應(yīng)控制在30%以內(nèi)，鑄件質(zhì)量要求高的產(chǎn)品不使用回爐料，用于調(diào)正成份的鐵合金量不超過5%。1.2對爐料的要求1.2.1所有金屬爐料需清潔無銹蝕、無油污、干燥無水份。1.2.2造渣劑石灰防止吸潮；除渣劑應(yīng)篩去灰份經(jīng)低溫烘乾后置于爐前備用。1.3裝料1.3.1首先用80-90%的干石灰，加入爐底造底渣, 當(dāng)鋼料開始熔化即可接觸造渣劑并覆蓋鋼液，造渣劑數(shù)量約為爐料重量的1-2%，以能完全覆蓋鋼液為原則。1.

2、3.2將細(xì)小的鋼料墊于爐底，然后將難熔且不易氧化的鐵合金和金屬如鉬鐵、鎢鐵及電解鎳等加在爐底，其他鐵合金及金屬應(yīng)在預(yù)脫氧后加入，其余主料應(yīng)較緊密的豎立裝于爐內(nèi)，當(dāng)自下而上的熔化時(shí)便于向下推料。提示1、由于感應(yīng)電爐具有爐膛深度與直徑比大，金屬爐料是被電磁感應(yīng)而加熱熔化，為提高電效率而爐壁厚度薄等特點(diǎn)，致使鋼液與渣層接觸面積小，渣層由金屬傳熱故溫度低，爐壁不允許過渡沖擊，所以感應(yīng)電爐不具備鋼的冶煉功能，只是一個(gè)合格金屬的快速重熔設(shè)備。因而要求爐料必須成份準(zhǔn)確而潔凈。提示2、堿性爐襯應(yīng)造堿性渣，爐料中的氧化物首先和爐渣反應(yīng)，不至于污染和粘附爐襯，除非爐料非常干凈，才不必造渣。 2 快速熔化2.1 當(dāng)

3、爐料裝完后即可起動(dòng)電源滿功率送電，以加快熔化速度，縮短鋼料在大氣中的接觸時(shí)間，減少氧化、吸氣。但在堿性爐襯的冷爐熔化時(shí)，由于鎂砂爐襯有裂紋，需先用小功率送電，待受熱的鋼料將爐襯烘至發(fā)紅，裂紋彌合后才可滿功率快速熔化。2.2 熔化過程中要及時(shí)推料和補(bǔ)加爐料，形狀各異的回爐料容易卡料，可在最后加入，要防止因加料不當(dāng)或不及時(shí)推料而形成的“搭橋”事故。2.3 操作中要注意使渣層覆蓋好鋼液，若渣量太少，可添加造渣劑，以防止鋼液裸露，若渣層太厚，可撇除部份渣液，由于是釆用單渣法，中途不要更換渣液。提示3、非真空感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，鋼料在加熱和熔化過程中，固體鋼料和已熔化而裸露的鋼液不斷被空氣中的氧所氧化，即使

4、部分鋼料已熔化，但由于電磁攪拌的作用，熔渣亦覆蓋不住鋼液，只有當(dāng)大部分鋼料已熔化，熔渣才能覆蓋住鋼液，使之與空氣隔絕。為了減少鋼在熔化過程中的氧化，必須加大電源功率，縮短熔化時(shí)，即縮短了鋼料與氧氣接觸的時(shí)間。3 預(yù)脫氧3.1 預(yù)脫氧時(shí)間：當(dāng)鋼料已全部熔化，但溫度不高，一般約1550時(shí)，是預(yù)脫氧的最佳時(shí)期。3.2 預(yù)脫氧劑的選擇：選擇脫氧效果較好，鋼中允許殘留較高的錳和硅作預(yù)脫氧劑，含碳量低的鋼選用電解錳和結(jié)晶硅，碳鋼選用低碳錳鐵和優(yōu)質(zhì)硅鐵。 3.3 預(yù)脫氧劑加入量：以最終鋼中錳、硅殘留含量不超過標(biāo)準(zhǔn)為原則下盡量多加，以提高脫氧效果，為形成易于上浮的錳硅酸鹽復(fù)合化合物, 需使錳/硅大于1或更高，

5、一般最低加錳 0.5%，加硅0.25%。3.4 預(yù)脫氧劑加入順序：要先加錳，隨后再加硅。脫氧劑經(jīng)預(yù)熱后，推開渣面加到鋼液中，隨即覆蓋鋼液。提示4、錳和硅是鋼液最好的脫氧劑，它們與氧的親和力雖不及鋁，但有兩大優(yōu)點(diǎn)：首先是它們對鋼液共同脫氧時(shí)，是形成熔點(diǎn)低于鋼的復(fù)合氧化物MnSiO3，它易于從鋼液中聚集和浮出；笫二是鋼中允許的錳和硅的殘留量較高，因而適當(dāng)過量的加入，有利脫氧反應(yīng)的進(jìn)行。使用錳、硅脫氧劑時(shí)要掌握兩點(diǎn)：一是在鋼液處于低溫狀態(tài)時(shí)加入錳和硅脫氧，因?yàn)檫@時(shí)是錳和硅脫氧效果最佳時(shí)期；二是要先加錳，隨后再加硅，這是因?yàn)楣杳撗醯漠a(chǎn)物 SiO2 是一種絮狀物，飄浮在鋼液中不易排出，因而加硅前鋼液中必

6、須有大量的MnO存在，一當(dāng)出現(xiàn)SiO2即被MnO包圍形成MnSiO3的復(fù)合氧化物，實(shí)驗(yàn)證明不同的加入次序，鋼中夾雜物含量有顯著的不同，同時(shí)這也是我們強(qiáng)調(diào)加錳量要大于加硅量，錳硅比至少要大于1的原因，還有一種說法是鋼中錳的含量高時(shí)，硅的脫氧效果會(huì)更好。提示5、用錳和硅將鋼液中大部份氧脫去，并形成易于排除的脫氧產(chǎn)物，這是預(yù)脫氧的目的，但由于錳和硅與氧的親合力稍差，鋼液中還存在氧，所以只能將錳硅脫氧稱為預(yù)脫氧。4 調(diào)正成份及升溫 4.1 鋼液經(jīng)預(yù)脫氧后立即取樣，進(jìn)行光譜分析，此時(shí)將電源調(diào)低至保溫功率，根據(jù)分析結(jié)果，補(bǔ)加經(jīng)預(yù)熱的合金。4.2 當(dāng)鋼液成份合格后，立即滿功率快速升溫，達(dá)到最高熔化溫度并用插

7、入式熱電偶測溫。提示6、預(yù)脫氧后鋼液中的氧含量降低，此時(shí)向爐內(nèi)添加各種比較容易氧化的元素合金，其氧化損耗少，產(chǎn)生氧化夾雜物也少。這一時(shí)期通過添加合金和爐前快速分析是確保鋼的化學(xué)成份合格的關(guān)鍵時(shí)期。5 停電靜置5.1 成份合格的鋼液達(dá)到最高熔化溫度后，立即關(guān)閉電源，鋼液中的電磁攪拌停止，利于預(yù)脫氧后產(chǎn)生的懸浮在鋼液中的氧化物飄浮到渣層中。5.2 對于容量為 100-150kg 的感應(yīng)爐，停電靜置時(shí)間一般控制在2-3分鐘，由于電源關(guān)閉，鋼液溫度開始下降，當(dāng)溫度太低時(shí)，鋼液粘稠度增大，夾雜物不易浮出，故過長的靜置時(shí)間并無效果，如鋼中夾雜物太多，可再次升溫至最高熔化溫度后，進(jìn)行第二次停電靜置。提示7

8、、停電靜置的目的是，讓鋼液中前期產(chǎn)生的氧化夾雜物，在沒有電磁攪拌力的干涉下，向上浮出進(jìn)入渣層，達(dá)到鋼液的凈化。實(shí)現(xiàn)這一目的關(guān)鍵是提高鋼液的溫度，以降低其粘稠度，使夾雜物上浮阻力減小，才能實(shí)現(xiàn)靜置浮渣的目的。但鋼液溫度過高又存在氧化和吸氣的風(fēng)險(xiǎn)。靜置時(shí)確定合適的最高鋼液溫度也即開始靜置的溫度很重要。6 終脫氧及精煉6.1 鋼液靜置后，用插入式熱電偶測溫,若溫度接近澆注溫度,即可進(jìn)行終脫氧。若溫度過高或過低均應(yīng)調(diào)整至澆注溫度范圍，方可進(jìn)行終脫氧。6.2 終脫氧劑的選擇：碳鋼用0.080.1%的純鋁作終脫氧劑。6.3 終脫氧劑的加入順序及方法：推開渣面先加硅鈣錳合金再立即加鋁。鋁比重小，含鈣的合金易

9、燃燒，在加入方法上要考慮回收率，可用插入或鐘罩壓入法加入。6.4 終脫氧后的精煉處理：對于某些鋼種根據(jù)工藝要求，可在終脫氧后向鋼液加入稀土合金改善和提高鋼的性能。提示8、鋁與氧的親合力強(qiáng)，是鋼的最強(qiáng)脫氧劑，故將其作為鋼的最終脫氧劑。鋁脫氧的缺點(diǎn)是形成的脫氧產(chǎn)物Al2O3為簇狀氧化物，鋁加在鋼液的表面時(shí)還會(huì)與空氣中的氧形成氧化鋁膜，當(dāng)它攪入鋼液中時(shí)就不易浮出而形成硬質(zhì)脆性夾雜物，形成的脫氧產(chǎn)物就不是單一的氧化鋁，而是多元的復(fù)合氧物，容易與鋼液分離浮出。提示9、稀土和含鈣合金對鋼液有精練的作用是有以下三點(diǎn)原因：一是它們與氧有極強(qiáng)的親和力，故對鋼液有深度的脫氧作用；二是稀土及其氧化物的熔點(diǎn)高于鋼，鋼

10、在凝固時(shí)增加了結(jié)晶核心，因而有細(xì)化晶粒的作用；三是鋼液中存在微量的鈣和稀土元素時(shí)，鋼液終脫氧留下的少量氧化夾雜物將被細(xì)化和成球狀，因而對鋼的危害性很小。但是要強(qiáng)調(diào)的是稀土合金必須在終脫氧完成后再加入，否則會(huì)產(chǎn)生過多的稀土氧化物反而污染了鋼液。7 除渣7.1 終脫氧完成后，立即進(jìn)行初步除渣，即用鋼釬挑除大塊覆蓋渣，再用干燥的顆粒狀的除渣劑撒于渣面上，蘸除覆蓋渣并用鋼釬挑出，反復(fù)除渣兩次后，在鋼液面上均勻撒上除渣劑覆蓋鋼液，即可準(zhǔn)備向鋼包出鋼。7.3 除渣過程鋼液裸露在空氣中，除渣操作必須快速有效，以減少鋼液再次氧化污染。提示10、目前工普遍使用的除渣劑是珍珠巖，它是一種酸性硅酸鹽的玻璃質(zhì)火山熔巖

11、礦，經(jīng)破碎、篩分和低溫烘烤去除自由水的顆粒物，將它加到高溫鋼液和渣層上時(shí)，立即膨脹發(fā)泡，因而具有較強(qiáng)的吸附鋼液表面稀渣的功能，在使用除渣劑除渣時(shí)，應(yīng)按照, 顆粒無灰、均勻淋撒、輕揉蘸渣、迅速挑除、注重效果、減少頻次 的方法和原則去做，因?yàn)槌鼊┎煌谠煸鼊旧黼s質(zhì)多且含有結(jié)晶水，過多的使用也會(huì)污染鋼液，同時(shí)它的熔點(diǎn)低，在鋼液表面仃留過長時(shí)間也會(huì)變成稀渣，反而達(dá)不到吸附稀渣的作用。8 出鋼澆注8.1 清掃爐面，用氣咀吹去爐面和出鋼槽上的灰塵、砂粒和雜質(zhì)，出鋼槽不宜過長，若經(jīng)過修補(bǔ)，一定要預(yù)先沏底烘干，以盡量縮短鋼液流經(jīng)距離和防止鋼液吸潮。8.2 轉(zhuǎn)包澆注，鋼水澆了1/3需將終脫氧劑留下一半，分次加在鋼包底部由鋼液沖入脫氧, 澆