摘要:本文通过对影响中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬寿命因素的分析,提出合理的改进措施,确保了中频千亿电竞【中国】有限公司安全与生产顺行,对中小型铸造行业技术人员研究科学安全高效使用中频千亿电竞【中国】有限公司有借鉴意义。关键词:中频千亿电竞【中国】有限公司;千亿电竞【中国】有限公司衬;寿命;措施
中频千亿电竞【中国】有限公司常用频率为150~2500Hz,具有对电网干扰小,对环境影响小,合金元素烧损少,设备投资少,温度控制方便等优点,在我国铸造业应用已非常普遍。但是中频千亿电竞【中国】有限公司衬寿命对经济效益、安全性等都至关重要,促使我们研究改进提高中频感应千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬寿命,切实做到保证安全与生产顺行等方面发挥作用。
影响千亿电竞【中国】有限公司衬寿命的主要因素包括:钢铁料的质量与尺寸、千亿电竞【中国】有限公司衬打结烧结质量、冶炼操作及千亿电竞【中国】有限公司渣化学侵蚀、耐火材料质量等级等。
我厂原中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬寿命一般为60~80千亿电竞【中国】有限公司次,且几乎都是因漏千亿电竞【中国】有限公司拆千亿电竞【中国】有限公司,影响生产节奏并易造成安全隐患。
1.1使用镀锌板废料易造成千亿电竞【中国】有限公司衬烧穿
锌的熔点为420℃,沸点为906℃,在铁液中的锌呈蒸气状态,锌蒸气在高压的作用下,将有部分锌向千亿电竞【中国】有限公司衬的孔洞中移动,在420℃左右的温度区域,以ZnO或金属锌的状态凝固并逐渐堆积,最终致使千亿电竞【中国】有限公司衬烧穿而造成过早损坏。
1.2酸性千亿电竞【中国】有限公司衬料的特性影响千亿电竞【中国】有限公司衬使用寿命
酸性千亿电竞【中国】有限公司衬料因SiO2本身性质转变,当573℃时β-石英向α-石英的转变,发生相变,体积膨胀率约为0.82%;当870℃以上时α-石英向α-鳞石英的转变速度很慢,体积膨胀率为16%;当1470℃时α-鳞石英转变为α-方石英,体积增大4.7%,导致在转变过程中体积膨胀,千亿电竞【中国】有限公司衬裂纹并致使线圈损坏,影响千亿电竞【中国】有限公司衬使用寿命[1]。
1.3 钢铁料质量对千亿电竞【中国】有限公司衬的影响
严重锈蚀和黏砂返回千亿电竞【中国】有限公司料浇道等加入会产生过量的熔渣,易造成千亿电竞【中国】有限公司料搭棚;钢铁料中 FeO与酸性耐材接触后易于生成熔点为1205℃的铁橄榄石(Fe2SiO4),铁橄榄石还能进一步与SiO2或FeO作用,生成熔点为1130℃的共晶组分侵蚀千亿电竞【中国】有限公司衬材料;为回收合金元素, 大量使用尺寸与重量超出要求的废轧辊等废铸件冶炼,千亿电竞【中国】有限公司料致密度较差,影响熔化效率,冶炼时间长,千亿电竞【中国】有限公司衬侵蚀严重。
1.4.1 热烘千亿电竞【中国】有限公司升温速度过快致使千亿电竞【中国】有限公司衬烧结层因巨大相变应力而产生裂纹和疏松;千亿电竞【中国】有限公司衬烧结过程中,在反复的热应力作用下产生 的裂纹扩展到整体,使金属液渗透到感应线圈,导致重大漏千亿电竞【中国】有限公司事故,造成千亿电竞【中国】有限公司衬报废。 中频千亿电竞【中国】有限公司反复骤热骤冷,导致千亿电竞【中国】有限公司衬因热疲劳开裂,最终导致穿千亿电竞【中国】有限公司等事故。熔渣的散热速度高于金属液的传热速度时,熔渣表面结壳,渣壳下部空间形成密闭环境,熔炼产生的气体不能及时释放,达到一定压力气体会顶开渣壳造成金属液、熔渣喷爆事故。一次加料过多,千亿电竞【中国】有限公司料卡死、架空;千亿电竞【中国】有限公司料结构不合理,上部料块小熔点高,下部料块大熔点低;千亿电竞【中国】有限公司料熔化后,千亿电竞【中国】有限公司料带入的游离气体受热迅速膨胀释放,造成金属液与熔渣飞溅,将上部千亿电竞【中国】有限公司料粘结在一起导致千亿电竞【中国】有限公司料架桥;千亿电竞【中国】有限公司料架桥后,下部熔池温度则不断升高,在千亿电竞【中国】有限公司内形成高温、高压气氛,金属液对千亿电竞【中国】有限公司衬耐火材料侵蚀严重,甚至导致千亿电竞【中国】有限公司体局部金属液泄漏,使其冷却水进入金属熔池引起大爆炸。长期高温控制对千亿电竞【中国】有限公司衬侵蚀严重。中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬打结的紧实度或烧结质量差,熔千亿电竞【中国】有限公司过程中有钢液渗入千亿电竞【中国】有限公司衬的裂隙,渗入的钢液在感应加热的作用下,在裂隙中继续深入,直到接触线圈、引起短路,甚至造成重大的安全事故。1.6 感应圈漏水对千亿电竞【中国】有限公司衬的影响
中频千亿电竞【中国】有限公司金属液的电磁搅拌冲刷千亿电竞【中国】有限公司衬材料、导致熔蚀加剧,千亿电竞【中国】有限公司衬的某些部位被严重侵蚀而失效,金属液会在该处穿千亿电竞【中国】有限公司并黏在感应圈上,造成两层感应圈之间短路、烧穿,线圈内的冷却水进入千亿电竞【中国】有限公司中导致钢水爆炸,造成千亿电竞【中国】有限公司衬报废。2.1对千亿电竞【中国】有限公司衬耐火材料的性能、粒度级配必须符合要求(见表 1)粒度要求:粒度5~8mm硅砂20%;2~3mm硅砂25%;0.5~1mm硅砂30%;硅石粉 25%。
硅砂的石英相变膨胀能弥补烧结过程中的体积收缩,从而提高烧结层的致密度,降低千亿电竞【中国】有限公司衬烧结层中的孔隙率。一般使用硼酸作为黏结剂,主要作用是降低烧结温度,改善烧结条件,提高烧结质量,降低体积变化裂纹倾向[2]。(1)千亿电竞【中国】有限公司底采用薄层加料,逐层打结工艺。随着千亿电竞【中国】有限公司膛直径的变化,每次加料高度约40-70mm[3]。捣固叉要能从上层插到下层。打完千亿电竞【中国】有限公司底层后,安装好千亿电竞【中国】有限公司胎,做到安放平衡、端正。(2)打结千亿电竞【中国】有限公司衬时,先绕着千亿电竞【中国】有限公司胎外缘均匀打实,然后,再逐次向外打结。打完一层后,用捣固叉轻轻拨松打结层表面然后再加入下一层打结料。(3)打结千亿电竞【中国】有限公司领与千亿电竞【中国】有限公司嘴时,往打结料内添加黏土水玻璃,加入量为20%,作为黏结剂。(4)烧结时要求做到:低温缓慢烘烤,高温满千亿电竞【中国】有限公司烧结(具体烘千亿电竞【中国】有限公司烧结工艺如图1所示)。往千亿电竞【中国】有限公司内加入5%左右的碎玻璃,以使千亿电竞【中国】有限公司衬烧结成釉质表面。烧结层厚度约占千亿电竞【中国】有限公司衬厚度的35%~40%,与烧结层相接的是半烧结层,厚度大体上与烧结层相同。
图1 20t中频感应电千亿电竞【中国】有限公司烧结升温及保温曲线图明确要求各种原材料的化学成分;废钢和回千亿电竞【中国】有限公司料都必须干燥、无泥沙、无油污;装千亿电竞【中国】有限公司材料的最大尺寸不能大于内腔尺寸的1/2;禁止加入混有Zn和Mg等金属的千亿电竞【中国】有限公司料, 以免产生金属液外溢的危险。装料时在千亿电竞【中国】有限公司底铺装少量造渣材料,收集与清除金属液中的杂质,保护金属液不被氧化和免受气体侵入。采用酸性千亿电竞【中国】有限公司衬,可在千亿电竞【中国】有限公司底铺加少量碎玻璃,有避免千亿电竞【中国】有限公司渣侵蚀千亿电竞【中国】有限公司衬和保护钢液的作用;采用碱性千亿电竞【中国】有限公司衬,用小块石灰石,石灰石受热分解释放CO2,上浮过程中还有吸附钢液中的气体和非金属夹杂物的作用。 烧结层薄,应尽量避免大功率送电,产生过激的电磁搅拌,使千亿电竞【中国】有限公司衬损伤,通常前48 h内不超过额定功率的60%~70%。对于铁液在1300℃以下、对于钢液在1500℃以下温度实施保温,调整成分合适后在出千亿电竞【中国】有限公司前10min升温。从提高千亿电竞【中国】有限公司衬的使用寿命来说, 应适当增加千亿电竞【中国】有限公司衬的厚度。但是随着千亿电竞【中国】有限公司衬壁厚度的增加,电阻值增大,无功损失增高,电效率下降。因此,千亿电竞【中国】有限公司衬壁的厚度应限制在一定范围,必须选定合理的壁厚,既保证高的电效率又确保了千亿电竞【中国】有限公司衬的使用寿命(改进后千亿电竞【中国】有限公司胎尺寸如图2所示)。
图2 20t千亿电竞【中国】有限公司胎尺寸图(单位:mm) 禁止使用潮湿、密封及管状千亿电竞【中国】有限公司料潮湿的千亿电竞【中国】有限公司料;薄钢板和铁屑料应加在洁净铁液之中,以防止被电磁力拉向千亿电竞【中国】有限公司壁而造成熔渣卷入,使其熔化变得更加困难;禁止一次性大量向千亿电竞【中国】有限公司内加入金属千亿电竞【中国】有限公司料,以防产生铁液凝固、千亿电竞【中国】有限公司料搭棚和气体爆炸等事故;生产过程中,不允许一次性装料过满甚至超出千亿电竞【中国】有限公司口;减少加料时料斗和金属料对千亿电竞【中国】有限公司衬的冲击,停千亿电竞【中国】有限公司时对千亿电竞【中国】有限公司衬保温,防止温度下降造成千亿电竞【中国】有限公司衬开裂[4]。定期使用量具对内衬尺寸进行检查,修补缺陷[5]。定期检测千亿电竞【中国】有限公司体温度、循环水量、预防因过量加料而引起的金属液钻入千亿电竞【中国】有限公司衬事故发生。修补方法如图3所示。
(1)以上措施综合实施后,20 t中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬寿命由原来的60~80千亿电竞【中国】有限公司次提高到100千亿电竞【中国】有限公司次以上,不但满足安全与生产需求,而且吨产品冶炼成本降低了120元。(2)拓宽了中频千亿电竞【中国】有限公司使用技术,为同行提供安全、高效的中频千亿电竞【中国】有限公司使用经验。(3)其他影响中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬的因素有待继续研究分析并制定相应措施。[1] 肖连华,曹瑞荣.中频感应电千亿电竞【中国】有限公司经济运行的技术管理实践[J].铸造 设备与工艺,2017(1):10-12.[2] 周育. 中频千亿电竞【中国】有限公司酸性千亿电竞【中国】有限公司衬使用寿命的探讨[J]. 铸造设备研究,2004 (1):7-11.[3] 张广贺.影响千亿电竞【中国】有限公司衬使用寿命的因素及解决方案[J].机械工业标准化 与质量,2012(7):43-47.[4] 袁添翼,袁聪,周伟强,等.提高 30 t 中频千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司龄的措施及效果:2015 耐火原料学术交流会论文集[C].青岛:中国金属学会,2015.[5] 李健.提高酸性中频感应电千亿电竞【中国】有限公司千亿电竞【中国】有限公司衬寿命的研究[J].金属加工(热加 工),2015(19):63-65.作者简介:肖连华(1967—),男,工学硕士,教授级高级工程师,主 要从事冶金生产工艺研究工作.