熔煉爐扒渣與攪拌

熔煉爐攪拌和扒渣的目的和作用：

1)熔化過程中為了防止熔體過熱損失，特別是燃氣爐熔煉時，爐膛溫度升溫較快，容易產生局部過熱，攪拌可以降低局部過熱的現象金銀合金熔煉爐。

2)當爐料熔化后，要進行必要的攪拌，使熔池內各處的溫度均勻升溫，同時也有利于快速熔化。

3)制備合金時，必須進行攪拌作業，確保合金輔料的均勻分布和溶解，減少化學元素的偏析缺陷。

4)在取樣之前，調整化學成分之后，都應進行攪拌金屬熔煉爐，其目的是使合金成分均勻分布和熔體溫度趨于一致。一些密度較大的金屬元素容易沉淀，另外金屬元素的加入不可能均勻，造成熔體出現局部或區域出現不均勻現象，攪拌不徹底，容易造成熔體換血元素不均勻。

5)進行二次成分調整配料時，攪拌就更為重要。扒渣作業前金銀銅鋁熔煉爐，應先在熔體上均勻撒入粉狀溶劑，使渣和金屬有效分離，有利于扒渣，可以少帶出金屬，減少金屬損失。扒渣時要求平穩，防止渣卷入熔體內，扒渣要徹底，浮渣的存在會增加熔體含氣量，污染金屬。

中頻熔煉爐生產鋁合金的問題如何解決?

生產鋁合金晶粒大小對均勻化處理的影響

熔煉爐由于固體原子之間的結合力很大，均勻化處理是在高溫下合金元素從晶界(或邊沿)擴散到晶內的過程，這個中頻爐生產后，過程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化時間要比細晶粒的均勻化時間長得多，因而晶粒越細，均勻化時間就越短。

生產鋁合金非平衡結晶產生的問題  

中頻熔煉爐鑄造生產出的鋁合金棒其內部組織存在兩方面的問題：①晶粒間存在鑄造應力；②非平衡結晶引起的晶粒內化學成份的不平衡。由于這兩個問題的存在，會使擠壓變得困難，同時，擠壓出的產品在機械性能、表面處理性能方面都有所下降。因此，鋁棒在擠壓前必須進行均勻化處理，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡。

生產鋁合金均勻化處理

中頻熔煉爐均勻化處理就是鋁棒在中頻爐高溫(低于過燒溫度)下通過保溫，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應該是595℃，但由于雜質元素的存在，實際的6063鋁合金不是三元系，而是一個多元系，因此，實際的過燒溫度要比595℃低一些，6063鋁合金的均勻化溫度可選在530-550℃之間，溫度高，可縮短保溫時間，節約能源，提高爐子的生產率。

中頻熔煉爐爐襯的打結方法

中頻熔煉爐爐襯的打結方法有濕法打結和干法打結兩種，中頻熔煉爐的兩種方法均可用于酸性爐襯、中性爐襯、堿性爐襯的打結。

濕法打結，是指在中頻熔煉爐爐襯打結材料中加入水、水玻璃、鹵水等膠黏劑進行的打結。由于打結材料中含有一定的水分，故施工時粉塵少，成型性好。但濕法打結也存在一系列的缺點：打結的中頻熔煉爐爐襯材料不夠致密，爐襯的耐火度有所下降；爐襯干燥所消耗的時間較長；爐襯內的水分氣化時使感應器的絕緣性能下降。處理不好，往往導致匝間大火的擊穿，也可能引起接地短路，因此，對于較大熔煉爐應該盡量避免采用濕法打結爐襯。

干式筑爐法目前在坩堝式感應爐，坩堝爐在筑爐中得到廣泛的應用。不加膠結劑的干式筑爐法可以地發揮爐襯材料的耐火性能，使爐襯的燒結層減薄，粉狀層加厚，爐襯散熱損失降低，爐襯裂紋的傾向減小，提高爐襯的安全可靠性。

中頻熔煉爐附著于金屬料塊表面的泥沙和鐵銹，阻礙料塊受熱，還會熔融成渣，消耗熱量。所以，用不潔凈的金屬爐料，無論對鐵液溫度和鐵液質量都是不利的，必須盡量避免熔煉操作工藝的影響

中頻熔煉爐操作

（1）底焦高度。理論上底焦頂面應略高于爐內溫度超過中頻熔煉爐爐料熔化溫度所在位置。

如果底焦高度，則在送風開始時，底焦頂面的溫度沒有達到中頻熔煉爐爐料的熔化溫度，金屬料必須待底焦燃燒下降至時才熔化。此時，爐料預熱充分，熔化區間窄而且平均位置高，有利于鐵液的過熱。但此時焦耗較多，熔化率較慢。

中頻熔煉爐

如果熔化帶勢必下移。情況嚴垂時，金屬料可能進入風口區，此時，不僅鐵液溫度低，而且氧化嚴重，甚至使爐子不能正常運行。

可見，合適的底焦高度是確保中頻熔煉爐內進行熱交換的基礎，也是決定爐內各區域位置的基本因素。因此，在中頻熔煉爐熔煉操作中，必須嚴格控制底焦高度。

中頻熔煉爐廠

（2）焦炭消耗量。焦炭消耗量在原則上應滿足下列關系：每批層焦量一熔化每批金屬料的底焦燒失量；相當于每批層焦的底焦燒失時間一每批金屬料的熔化時間。

（3）批料量。為批料層厚度對中頻熔煉爐熔化區平均位置的影響。當鐵焦比例不變時，減薄批料層厚度可使每批爐料的熔化時間縮短，熔化區域縮小，熔化區平均位置提高，從而擴大過熱區域，有利于提高鐵液溫度。但批料層過薄，易造成鐵焦嚴重混雜和串料，使鐵液溫度與成分波動。

中頻感應熔煉爐的發展

中頻感應熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調頻。中頻感應熔煉爐以其電效率和熱、熔煉時間短、耗電較省、占地較少、投資較低、生產靈活和易于實施過程自動化等, 比工頻感應熔煉爐更有優勢。它適合熔煉各種鑄鐵, 特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,并對爐料的適應性較強, 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內變動。中頻感應熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒有的優點, 使其近年來得到令人矚目的發展,并在鑄鐵生產中廣泛采用。  

中頻感應熔煉爐的發展得益于可控硅變頻器的使用。這種變頻器通過直流中間回路, 用電子裝置將三相交流電頻率轉換為所需的頻率, 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數控電子線路為變頻器提供了各種控制調節和保護功能。中頻感應熔煉爐使用的變頻器額定功率不斷提高, 9000kW 變頻器連接在12t 的爐子上, 鐵液的熔化率為18t / h; 將中頻感應熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期縮短到35min。感應熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化, 一般中頻感應熔煉爐熔化鐵液的熔化率為0.14-35t / h。例如, 使用2t 容量的爐子, 可得到2 -2.38t/ h 的熔化率, 使用12t 容量的爐子則可達到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應熔煉爐熔化冷料的熔化率是: 115t 爐為0.75t/ h、3t 爐為1.5t/ h、5t爐為2.5t/ h、10t 爐為4t / h。可見中頻感應熔煉爐的熔化率遠大于工頻感應熔煉爐, 這就可在選擇鑄鐵生產熔煉設備時以小代大, 使用較小容量的中頻感應熔煉爐代替較大容量的工頻感應熔煉爐, 既減少了占地面積, 又降低了投資, 也保證了鐵液的連續供應, 對于連續作業、生產能力較大的鑄鐵生產廠家十分有利。將中頻感應熔煉爐用于連續鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產的鐵液熔煉, 以它代替沖天爐, 或與高爐、沖天爐進行雙聯, 其生產能力將可得到充分發揮。