логотип

Индукционная плавильная печь для заготовок

индукционная плавильная печь для заготовок

Индукционная плавильная печь для заготовок представляет собой сталеплавильное оборудование, в котором используется эффект индукционного электрического нагрева для нагрева и плавления металлов. Он особенно подходит для выплавки небольшого количества высококачественной стали и сплавов с высококачественным сырьем (высококачественный стальной лом, ферросплавы и т. д.). Вакуумная индукционная печь, оснащенная вакуумной системой, является важным оборудованием для выплавки высококачественного сплава.

Структура индукционной плавильной печи для заготовок

Существует два типа индукционных плавильных печей для заготовок, а именно, плавильного типа и тигельного типа, принцип работы которых аналогичен принципу работы трансформатора.

Первичная обмотка (индукционная катушка) траншейного типа индукционная печь оснащен железным сердечником для уменьшения магнитной утечки и улучшения коэффициента мощности. Вторичная обмотка представляет собой желоб, заполненный расплавленным металлом. Когда переменный ток пропускают через индукционную петлю, в жидком металле в плавильной канаве создается индукционная электродвижущая сила, которая вырабатывает джоулево тепло и нагревает шихту печи. Поэтому плавильная канава всегда должна быть заполнена расплавленным металлом, и печь не должна останавливаться по желанию, а сорт расплавленного металла не должен часто меняться. В то же время энергия преобразуется в плавильной канаве, а затем передается в ванну расплава. Тепловая нагрузка плавильной канавы очень высока. Поэтому, хотя коэффициент мощности и электрический КПД этой индукционной печи высоки, она не подходит для плавки легированной стали и сплавов.

Индукционная печь Crucible используется для помещения тигля в индукционную петлю. При питании индукционной петли переменным током индукционная ЭДС создается в шихте в тигле, а затем выделяется джоулево тепло для расплавления шихты. Тигельные индукционные печи имеют низкий коэффициент мощности и термический КПД, но в них можно плавить тугоплавкие металлы, легко менять сорта, они подходят для периодической работы. Он играет важную роль в выплавке небольшого количества высококачественной стали и сплава.

Металлургические характеристики индукционной плавильной печи для заготовок

(1) Тепло сначала достигает ванны расплавленного металла, а затем передается шлаку, поэтому температура шлака низкая;

(2) Это цилиндрическая плавильная ванна, которая определяет небольшую удельную поверхность раздела стали со шлаком при плавке в тигле;

(3) Ванна расплава подвергается сильному электромагнитному перемешиванию. Чем ниже частота сети, тем выше мощность и сильнее перемешивание, что является основным фактором, ограничивающим максимальную удельную мощность;

(4) По сравнению с дуговым нагревом, индукционный нагрев не имеет горячей точки, дуги, меньшего загрязнения окружающей среды и равномерной температуры;

(5) отсутствие карбонизации, локального перегрева, простота в эксплуатации и меньшие потери сплава при горении;

(6) Реакция рафинирования не может быть проведена, футеровка печи строго требуется, производительность мала, а производство прерывистое, поэтому стоимость высока.

Корпус индукционной печи

Основными компонентами индукционной плавильной печи для заготовок являются корпус печи, индукционная катушка с водяным охлаждением, магнитное ярмо, тигель, крышка печи и механизм наклона вала под выпускным соплом, окружающим корпус печи. Каркас печи и устройство крепления змеевика должны иметь достаточную прочность, чтобы выдержать вес расплавленной стали. При изготовлении тигля при выборе огнеупорных материалов необходимо учитывать ряд факторов: химические характеристики материала должны соответствовать расплавляемому сплаву, он должен обладать определенной прочностью, стабильностью и теплоизоляцией, которую легко изготовить. , установка и ремонт, а стоимость низкая.

Тигли обычно делятся на кислые (кварцевый песок, содержащий SiO2>98%), нейтральные (материал с высоким содержанием глинозема, Al2O3>95%) и щелочные (магнезия, MgO>85%). Кроме того, есть циркониевые (ZrO265%, SiO2 около 30%), магниево-алюминиевые и хромоалюминиевые тигли. Кислотный тигель не подходит для производства стали, потому что он легко разрушается шлаком и имеет низкую огнестойкость. Нейтральные тигли с высоким содержанием алюминия и циркония подходят для выплавки различных марок стали и сплавов с высоким содержанием никеля. Щелочной оксид магния или алюминиево-магниевый тигель с высоким содержанием оксида магния выдерживает коррозию щелочного шлака и подходит для выплавки различных марок стали и сплавов. Цена также умеренная, но термическая стабильность плохая, теплопроводность сильная, и склонны к образованию трещин. При изготовлении тигля соотношение размеров частиц огнеупора должно быть соответствующим для достижения наибольшей плотности.

Лабораторная индукционная печь может использовать предварительно отформованные и предварительно спеченные тигли, а большая индукционная печь может использовать цельнонабивные тигли. Существует два метода трамбовки: мокрый метод и сухой метод. Сначала формируют дно тигля, затем на дно укладывают стальную форму для подбивки стенки тигля и послойно подбивают боковую стенку. В зависимости от различных материалов и клеев для сушки и спекания тигля используются различные системы спекания. Первую печь следует нагревать медленно, чтобы избежать трещин. Этот метод имеет низкую стоимость.

Блок питания для индукционной плавильной печи

Как правило, существует три типа: высокая частота (> 104 Гц), промежуточная частота (> 50–104 Гц) и частота питания (50–60 Гц). Тиристорный преобразователь частоты использовался в качестве источника питания средней частоты для замены исходной мотор-генераторной установки. Поскольку производство высококачественной легированной стали имеет небольшие масштабы, много разновидностей и, как правило, прерывистое производство, применение источника питания промежуточной частоты во время плавки может обеспечить более высокий коэффициент мощности и большую выходную мощность, поэтому источник питания промежуточной частоты является основной источник питания для индукционной печи. Частота должна выбираться в соответствии с производительностью печи, размером шихты и приемлемой интенсивностью перемешивания. Чем выше частота, тем выше может быть достигнута удельная мощность (удельная мощность обычно составляет 200~1000 кВт/т).

Тиристорный источник питания средней частоты преобразует трехфазный переменный ток промышленной частоты в однофазный переменный ток средней частоты и использует схему преобразования частоты AC-D-AC для передачи электрической энергии средней частоты, выдаваемой схемой инвертора, на нагрузку. Поскольку индукционная печь является индуктивной нагрузкой с низким коэффициентом мощности (около 0,05–0,1), для повышения коэффициента мощности используются конденсаторы. Преимуществами тиристорного среднечастотного источника питания являются низкая стоимость, высокий электрический КПД, автоматическая регулировка частоты для поддержания высокого коэффициента мощности, простота автоматического управления, простота установки и использования и т. д.

Ключевые моменты процесса

Десульфурация и раскисление осуществляются одновременно при работе индукционной плавильной печи заготовок. Обычно обезуглероживание и дефосфорацию не проводят. Поэтому необходимо выбирать хорошее сырье, как можно быстрее переплавлять его, а раскисление и выпуск производить при соответствующей температуре.

Кормление

В дополнение к требованиям к химическому составу используемые отходы и переработанные материалы также должны иметь соответствующие размеры, чтобы обеспечить эффективный нагрев материалов печи. По этой причине некоторые измельченные материалы также можно использовать для заполнения зазора, чтобы улучшить плотность печных материалов в тигле. Когда на дне тигля образуется расплавленная ванна, размер загрузки не влияет на эффект нагрева. Поскольку во время плавки нет периода окисления, элементы имеют небольшие потери при горении и могут быть точно дозированы. Легированные материалы, которые нелегко окислить, такие как никель и ферромолибден, можно добавлять вместе со стальным ломом.

Для повышения производительности, снижения содержания водорода в стали и предотвращения взрыва лома, содержащего воду или жир, при нагревании в печи лом может быть предварительно нагрет до температуры ниже 550 ℃. Если температура предварительного нагрева слишком высока, шихта печи будет серьезно окислена, что снизит термический КПД. При периодическом производстве стали в первую партию необходимо добавлять влажные материалы и жиросодержащие материалы для облегчения сушки, а после образования ванны расплава можно добавлять только сухие материалы. Небольшие печи обычно загружаются вручную, а печные материалы загружаются в печь ящиками или желобами. Большую печь можно загружать с помощью конвейерной ленты или корзины.

плавление

Обращайте пристальное внимание на плавление шихты печи, непрерывно и своевременно подавайте и постоянно ослабляйте шихту печи, чтобы она устойчиво падала в расплавленную ванну, обеспечивала плавку плавным ходом и избегала образования мостов. Так называемое «перекрытие» относится к загрузке печи в полурасплавленном состоянии, связанной над ванной расплава, так что загрузка печи не может контактировать с ванной расплава. Это приведет к резкому повышению температуры ванны расплава и повреждению тигля. После возведения перемычки тигель можно наклонить, чтобы расплавить зазор в установленной шихте печи, чтобы продолжить подачу, поднять поверхность стальной воды к перемычке и расплавить несвязанную шихту печи.

Зашлакованность

Шлакование должно производиться до расплавления всех материалов печи во избежание серьезного окисления расплавленной стали. На дно тигля можно заранее добавить шлак. Используемая шлаковая система в основном представляет собой CaO-Al2O3-CaF2. Состав шлака различен в зависимости от материала тигля и раскислителя. Шлак должен быть высушен заранее, чтобы избежать повышения содержания водорода в расплавленной стали.

Шлакование, раскисление и врезка

После полного расплавления шихты проводят измерение температуры и отбор проб. Квалифицированные операторы могут координировать работу перед индукционной плавильной печью, регулируя входную мощность и правильно прогнозируя время повышения температуры до температуры выпуска. По результатам анализа образцов стали перед печью добавляют легирующие материалы, а для раскисления применяют порошок ферросилиция и различные композиционные раскислители. За счет сильного перемешивания в ванне сплав может быстро расплавляться и равномерно распределяться, а продукты раскисления также могут всплывать и поглощаться шлаком. После того, как ингредиенты будут квалифицированы и температура будет подходящей, шлак можно удалить. Если шлак жидкий, его высыпают, наклоняя тигель или добавляя известь, и удаляют после загустения шлака. Во время выпуска в поток стали добавляют 1~2 кг/т алюминия или других сильных раскислителей для окончательного раскисления.

Один ответ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *