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?xì)鉅t熔煉時，爐膛溫度升溫較快，容易產(chǎn)生局部過熱，攪拌可以降低局部過熱的現(xiàn)象金銀合金熔煉爐。

2)當(dāng)爐料熔化后，要進(jìn)行必要的攪拌，使熔池內(nèi)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(jìn)行攪拌作業(yè)，確保合金輔料的均勻分布和溶解，減少化學(xué)元素的偏析缺陷。

4)在取樣之前，調(diào)整化學(xué)成分之后，都應(yīng)進(jìn)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(xiàn)局部或區(qū)域出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，攪拌不徹底，容易造成熔體換血元素不均勻。

5)進(jìn)行二次成分調(diào)整配料時，攪拌就更為重要。扒渣作業(yè)前金銀銅鋁熔煉爐，應(yīng)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(wěn)，防止渣卷入熔體內(nèi)，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(chǎn)鋁合金的問題如何解決?

生產(chǎn)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(jié)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(kuò)散到晶內(nèi)的過程，這個中頻爐生產(chǎn)后，過程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化時間要比細(xì)晶粒的均勻化時間長得多，因而晶粒越細(xì)，均勻化時間就越短。

生產(chǎn)鋁合金非平衡結(jié)晶產(chǎn)生的問題  

中頻熔煉爐鑄造生產(chǎn)出的鋁合金棒其內(nèi)部組織存在兩方面的問題：①晶粒間存在鑄造應(yīng)力；②非平衡結(jié)晶引起的晶粒內(nèi)化學(xué)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(chǎn)品在機(jī)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(jìn)行均勻化處理，消除鑄造應(yīng)力和晶粒內(nèi)化學(xué)成份不平衡。

生產(chǎn)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(yīng)力和晶粒內(nèi)化學(xué)成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應(yīng)該是595℃，但由于雜質(zhì)元素的存在，實(shí)際的6063鋁合金不是三元系，而是一個多元系，因此，實(shí)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(jié)約能源，提高爐子的生產(chǎn)率。

中頻熔煉爐爐襯的打結(jié)方法

中頻熔煉爐爐襯的打結(jié)方法有濕法打結(jié)和干法打結(jié)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(jié)。

濕法打結(jié)，是指在中頻熔煉爐爐襯打結(jié)材料中加入水、水玻璃、鹵水等膠黏劑進(jìn)行的打結(jié)。由于打結(jié)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(jié)也存在一系列的缺點(diǎn)：打結(jié)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(nèi)的水分氣化時使感應(yīng)器的絕緣性能下降。處理不好，往往導(dǎo)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(yīng)該盡量避免采用濕法打結(jié)爐襯。

干式筑爐法目前在坩堝式感應(yīng)爐，坩堝爐在筑爐中得到廣泛的應(yīng)用。不加膠結(jié)劑的干式筑爐法可以地發(fā)揮爐襯材料的耐火性能，使?fàn)t襯的燒結(jié)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(zhì)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(yīng)略高于爐內(nèi)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(fēng)開始時，底焦頂面的溫度沒有達(dá)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?xí)r才熔化。此時，爐料預(yù)熱充分，熔化區(qū)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(yán)垂時，金屬料可能進(jìn)入風(fēng)口區(qū)，此時，不僅鐵液溫度低，而且氧化嚴(yán)重，甚至使?fàn)t子不能正常運(yùn)行。

可見，合適的底焦高度是確保中頻熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熱交換的基礎(chǔ)，也是決定爐內(nèi)各區(qū)域位置的基本因素。因此，在中頻熔煉爐熔煉操作中，必須嚴(yán)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(yīng)滿足下列關(guān)系：每批層焦量一熔化每批金屬料的底焦燒失量；相當(dāng)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(qū)平均位置的影響。當(dāng)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(qū)域縮小，熔化區(qū)平均位置提高，從而擴(kuò)大過熱區(qū)域，有利于提高鐵液溫度。但批料層過薄，易造成鐵焦嚴(yán)重混雜和串料，使鐵液溫度與成分波動。

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展

中頻感應(yīng)熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調(diào)頻。中頻感應(yīng)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(chǎn)靈活和易于實(shí)施過程自動化等, 比工頻感應(yīng)熔煉爐更有優(yōu)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(yīng)性較強(qiáng), 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內(nèi)變動。中頻感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒有的優(yōu)點(diǎn), 使其近年來得到令人矚目的發(fā)展,并在鑄鐵生產(chǎn)中廣泛采用。  

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)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(zhuǎn)換為所需的頻率, 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數(shù)控電子線路為變頻器提供了各種控制調(diào)節(jié)和保護(hù)功能。中頻感應(yīng)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(yīng)熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期縮短到35min。感應(yīng)熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化, 一般中頻感應(yīng)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(dá)到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應(yīng)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(yīng)熔煉爐的熔化率遠(yuǎn)大于工頻感應(yīng)熔煉爐, 這就可在選擇鑄鐵生產(chǎn)熔煉設(shè)備時以小代大, 使用較小容量的中頻感應(yīng)熔煉爐代替較大容量的工頻感應(yīng)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(xù)供應(yīng), 對于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)能力較大的鑄鐵生產(chǎn)廠家十分有利。將中頻感應(yīng)熔煉爐用于連續(xù)鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產(chǎn)的鐵液熔煉, 以它代替沖天爐, 或與高爐、沖天爐進(jìn)行雙聯(lián), 其生產(chǎn)能力將可得到充分發(fā)揮。