非真空感應(yīng)電爐鑄鋼熔煉操作規(guī)程

非真空感應(yīng)電爐鑄鋼熔煉操作規(guī)程適用范圍：熔模精密鑄造用堿性或中性爐襯的小容量非真空感應(yīng)爐，熔煉碳鋼、低合金鋼及各種不銹鋼。熔煉前的準(zhǔn)備配料用與要求鋼號成份相同或相近的優(yōu)質(zhì)型材邊角料或經(jīng)過精煉處理的棒料作主料，一般回爐料的配入應(yīng)控制在30%以內(nèi)，鑄件質(zhì)量要求高的不使用回爐料，調(diào)正成份之鐵合金量不超過5%。按照配料單準(zhǔn)確稱量爐料并記錄在案。對爐料的要求所有金屬爐料需清潔無銹蝕、無油污、干燥無水份?；貭t料經(jīng)過拋丸后無殘留的型殼材料。電解金屬如電解鎳需經(jīng)800°C烘烤的脫氫處理，其他熔煉中途加入的鐵合金均需稱量后置于M100C烘箱中待用。造渣劑石灰和螢石應(yīng)置于烘箱中備用，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裝料首先用80~90%的干石灰，10~20%的螢石作造渣劑，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。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)自下而上的熔化時便于向下推料。提示料。提示1徑比大熱熔化等特點(diǎn)金屬爐料是被電磁感應(yīng)而加Ill為提高電效率而爐壁厚度薄致使鋼液與渣層接觸面積小，渣層溫度低，爐壁不允許過渡沖擊，故感應(yīng)電爐不具備鋼的冶煉功能，只是一個合格金屬的快速重熔設(shè)Ill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?？焖偃刍?dāng)爐料裝完后即可啟動電源滿功率送電，以加快熔化速度，縮短鋼料在大氣中的接觸時間，減少氧化、吸氣。但在堿性爐襯的冷爐熔化時，由于鎂砂爐襯有裂紋，需先用小功率送電，待鋼料將爐襯烘至發(fā)紅時，裂紋彌合后才可滿功率快速熔化。熔化過程中要及時推料和補(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)或不及時而形成的“搭橋”事故。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，鋼料在加熱和熔化過程中，固體鋼料和已熔化而稞露的鋼液不斷被空氣中的氧所氧化，即使部份鋼料已熔化，但由于電磁攪伴的作用，熔渣亦覆蓋不住鋼液，只有當(dāng)大部份鋼料已熔化，熔渣才能覆蓋住鋼液，使之與空氣隔絕。為了減少了鋼在熔化過程中的氧化，有兩項常被釆用的措施：是加大電源功率，縮短熔化時，即縮短了鋼料與氧氣接觸的時間，一般常將熔化時間縮短到十幾分鐘；二是在爐口安裝氬（氮）氣體保護(hù)裝置，在鋼料熔化期打開惰性氣體保護(hù)裝置，將爐口上部空氣驅(qū)走，形成惰性氣體的保護(hù)層，當(dāng)鋼液完全被渣層覆蓋時，再將其關(guān)閉。預(yù)脫氧預(yù)脫氧時間：當(dāng)鋼料已全部熔化，但溫度不高，一般約W1550°C時，是預(yù)脫氧的最佳時期。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。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，一般最低加錳0.5%，加硅0.25%。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，但它們有兩大優(yōu)點(diǎn)：首先是它們對鋼液共同脫氧吋，是形成熔點(diǎn)低于鋼的復(fù)合氧化沁叫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。但在使用錳、硅脫氧劑時要掌握兩點(diǎn)使用特性：一是在氧，因為這時是錳和硅脫氧效果最佳時期；二是要先加錳，隨后再加硅，這是因為硅脫氧的產(chǎn)物SiO是一種2絮狀物，飄浮在鋼液中不易排出，因而加硅前鋼液中必須有大量的MnO存在，一旦出現(xiàn)SiO2即被MnO包圍形成MnSiO的復(fù)合氧化物，實(shí)驗證明不同3的加入次序，鋼中夾雜物含量有顯著的不同，同時這也是我們強(qiáng)調(diào)加錳量Ill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有錳的含量時，硅的脫氧效果會更好。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和力稍差，鋼液中還存在氧，所以祇能將錳硅脫氧稱為預(yù)脫氧。Ill調(diào)正成份及升溫鋼液經(jīng)預(yù)脫氧后立即取樣，送光譜分析，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。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入式熱電偶測溫，最高熔化溫度應(yīng)根據(jù)不同鋼種確定，如304不銹鋼一般為1680~1700°C。提示6、預(yù)脫氧后鋼液中的氧含量降低，此時向爐內(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。這一時期通過添加合全和爐前快速分析是確保鋼的化學(xué)成份合格的關(guān)鍵時期。停電靜置成份合格的鋼液達(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。對于容量為100~150kg的感應(yīng)爐停電靜置時間一般控制在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，鋼液稠度增大，夾雜物不易浮出，故過長的靜置時間并無效果，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。III停電靜置期間應(yīng)嚴(yán)格覆蓋鋼液，亦可再用硅酸鋁纖維棉蓋住爐口面。提示7、仃電靜置的目的是，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擾下，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

IIIIllIIIIIIIIIIII高又存在氧化和吸氣的風(fēng)險。因此確定合適的最高鋼水溫度也即開始靜置的溫度很重要。一般來說合金元素含量多的中、高合金鋼比碳鋼和低合金鋼的液相線要低，但粘稠度要高，因此選擇的過熱度即液相線溫度與靜置溫度的區(qū)間要高，如304不銹鋼的液相線溫度1454°C,當(dāng)靜置溫度選擇為1700C時，過熱溫度達(dá)246Co8620低合金鋼液相線溫度1504C,當(dāng)靜置溫度也選擇為1700C時，過熱溫度僅為196CoIllIIIIIIIIIIII終脫氧鋼液靜置后,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。終脫氧劑的選擇。碳鋼用爐料重量的0.08~0.1%的純鋁作終脫氧劑，不銹鋼用爐料重量的0.15~0.3%硅鈣錳合金后再加0.04%的純鋁作終脫氧劑，或用多元復(fù)合脫氧劑硅鈣鋁鋇合金，其加入量應(yīng)根據(jù)該合金的含鋁量計算。加入順序及方法。推開渣面先加硅鈣錳合金再立即加鋁，由于鋁比重小，含鈣的合金易燃燒，在加入方法上要考慮回收率，可用插入法或鐘罩壓入法加入。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，加在鋼的表面時還會與空氣中的氧形成氧化膜，當(dāng)鋁的氧化膜攪入鋼液中時就不易浮出而形成硬質(zhì)脆性夾雜物，所以不銹鋼的拋光件都忌諱鋁作脫氧劑?？朔@一缺點(diǎn)的辦法，一是在加鋁脫氧時同時加入硅錳等元素，形成的脫氧產(chǎn)物就是復(fù)合氧物，容易與鋼液分離浮出；二是在加鋁脫氧時同時加入含鈣的多元合金或稀士合金，鋼液中存在微量的鈣和稀土元素時，鋼中終脫氧產(chǎn)生的少量夾雜物可以被細(xì)化和成球狀，因而對鋼的危害性很小。提示8、提示8、鋁與氧的親合力最強(qiáng)，亦是除渣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。若是以熔爐代澆包進(jìn)行扠殼澆注時，則在初步除渣后關(guān)閉電源，均勻撒上除渣劑形成蘸渣層，用鋼釬牽動蘸渣層蘸除鋼液面和爐口壁上的稀渣，正反兩面蘸渣后挑出爐外，如此進(jìn)行三至四次的快速除渣操作后，鋼液面清潔無渣即可扠殼澆注。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。同時在開始除渣前，通知澆注或扠殼人員做好出鋼澆注的準(zhǔn)備。提示9、對于用熔爐扠殼直接澆注來說，除渣是很重要的操作步驟，因為高溫下鋼渣稀薄，與鋼液較難分離，若澆入型殼中必然在鑄件表面上形成渣孔缺陷，這一點(diǎn)往往未引起操作者和管理者的重視，要做好這一點(diǎn)一方面要選用質(zhì)量上好的除渣劑，另一方面要有熟煉的除渣操作技能。如果采用茶壺澆包澆注型殼，則在爐內(nèi)的除渣要求不必太嚴(yán)格，因為有茶壺澆包的撇渣功能來保證。提示10、目前工ㄏ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)火山熔巖礦，經(jīng)破碎、篩分和低溫烘烤去除自由水的顆粒物，將它加入到高溫鋼液和渣層上時，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，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，因為除渣劑不同于造渣劑，它本身雜質(zhì)多且含有結(jié)晶水，過多的使用也會污染鋼液，同時它的熔點(diǎn)低，在鋼液表面仃留過長時間也會變成稀渣，反而達(dá)不到吸附稀渣的作用。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，出鋼槽不宜過長，若經(jīng)過修補(bǔ)，一定要預(yù)先沏底烘于，以盡量縮短鋼液流經(jīng)距離和防止鋼液吸潮。此時可用整塊的硅酸鋁纖維棉蓋住爐口達(dá)到保溫的效果。扠殼澆注時扠殼和澆注兩者要配合緊湊，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、連續(xù)和快速的澆注操作，一般毎爐澆注時間應(yīng)控制在3~4分鐘內(nèi)，如澆注時間過長，鋼液氧化嚴(yán)重，需再向爐內(nèi)投入鋁塊補(bǔ)充脫氧。若為轉(zhuǎn)包澆注，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,澆包需烘烤至暗紅色才可接盛鋼液，并應(yīng)采用茶壺咀式撇渣澆包。出鋼澆注過程中，隨著爐內(nèi)鋼液逐漸減少，應(yīng)逐步調(diào)小電源功率，使鋼液的澆注溫度保持相對穩(wěn)定。1=提示11、出鋼澆注過程鋼液完全裸露在大氣中，這時已經(jīng)脫氧的合格鋼液又會被氧化，并隨著時間的增長而逐步嚴(yán)重，這就是所謂的二次氧化，它將對鑄件的質(zhì)量帶來不利的影響。為減輕鋼液的二次氧化可選擇以下兩個措施:一是選擇合適的感應(yīng)爐容量，目的是縮短每爐的鋼水澆注時間，應(yīng)根據(jù)各自企業(yè)產(chǎn)品對象的特1=點(diǎn)，也即測算平均每組型殼的鋼水重