降低運行成本,運用真空感應熔煉爐熔煉出更優(yōu)良的產品
真空感應熔煉爐設備本身是一個綜合性強,涉及專業(yè)廣的設備。其設備及其運行涉及了真空、感應電源、液壓、氣動、機械結構、冷卻水系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等;其運行又會涉及測溫熱偶、真空泵油,耐材,爐襯打結、燒結、烘烤溫度、錠模設計、脫錠模冒口的設計,補縮、煉鋼、冶金專業(yè)等各個領域的知識。在學校里沒有這樣一個完整的專業(yè)領域,許多的知識是靠我們自身的專業(yè)知識加上我們多年的經驗結合而來。
無論是生產母合金棒料,還是生產進一步需要重熔或軋制的電極棒。真空感應熔煉爐,其運行都有一些基本的、共同的流程,都需要專業(yè)的人員對設備的充分理解,需要多年生產經驗的累計。在生產過程中 ,既要想生產合格率高、又要降低運行成本,則需要對設備的操作,維護,檢修,及日常的準備工作中的每個環(huán)節(jié)做到較好。如爐襯坩堝材料的選擇,坩堝的打結、燒結、烘烤的溫度,這都會影響到坩堝的壽命;爐嘴及溜槽的設計及打結、烘烤會影響澆注的順暢與浮渣的去除;爐料的制備和裝爐會影響到熔煉的功率與時間;鋼錠冒口的設計及保溫材料的選擇、補縮的方式等會影響到鋼錠的收合率;真空泵使用與維護,真空油的更換等等,也會影響到成本。而引入自動化控制系統(tǒng)以及智能化的人機操作界面,又會使設備操作的可重復性,生產質量的可優(yōu)化性、穩(wěn)定性,產品的合格率提升一個更高的檔次。
在這里,根據(jù)我們多年對真空感應爐的應用經驗,與大家一起分享一下我們的部分經驗:
1設備使用維護
1.1 首先說爐襯坩堝材料的選擇,針對熔煉品種的不同,坩堝材料也要與之相適應,常用的鎂砂、石英砂以及其它的材料,都有各自的特性,選擇適當非常重要,并不是越高級越好。坩堝材料的選擇一要靠經驗,二要靠試驗,以求得經濟實用的坩堝配方。再說坩堝的打結、燒結、烘烤的溫度,坩堝材料選擇好后,坩堝打結、燒結制度就非常重要,一個好的坩堝其壽命可達到幾十次甚至更高,而差的坩堝只能用幾次,優(yōu)劣相比,對于熔煉的成本顯而易見(以500kg真空感應爐為例,一個坩堝要用350kg的材料)。另外使用中期坩堝的清理和修補也是必不可少的,修補劑的選擇和用法對于坩堝壽命的提高是有幫助的。
1.2 爐嘴及溜槽的設計及打結、烘烤,預制的爐嘴磚固然好用,但與坩堝材料相接的部分要處理好,漏鋼滲鋼往往在這里發(fā)生;用耐火材料手工打結爐嘴會解決連接部分易開裂的問題,還能起到擋渣的作用;溜槽的使用越來越多,其壽命也要引起關注,使用預制溜槽還是手打自制,對于成本是有影響的。爐嘴及溜槽使用前的烘烤也要做好,以保證順利澆注。
1.3 爐料的制備和裝爐,爐料通常分為返回料和全新料,返回料的使用可以降低成本,對合金比高的產品尤其重要。下幾道工序的返回料收集起來,經過清理后,符合裝爐條件的可直接用;不能直接裝爐的要進行制備,或打包壓塊,或經熔煉在制備成型。裝爐時要注意高低溫區(qū),按爐料的熔點分別裝入,盡可能的一次性裝入,避免中間加料帶來的不便。
1.4 鋼錠的收合率是個重要的指標,除了冶煉過程中對易揮發(fā)爐料進行控制外,鋼錠的澆注十分重要。對于使用溜槽進行多模澆注的熔煉設備來說,澆注時的補縮不可控制,因此鋼錠冒口的設計及保溫材料的選擇、補縮的方式尤為重要,它會直接影響鋼錠的收合率。采用發(fā)熱冒口或絕熱冒口,使用補縮劑都是保證鋼錠收合率的積極措施,對于不同的熔煉品種,要通過試驗來找到經濟實用的方式方法。另外對于多模澆注時鋼錠模之間的銜接也要做好。
1.5 鋼錠模的壽命同樣會影響成本,合適的錠型對于下道工序的加工十分重要,使用圓錠還是方錠,高寬比、斜度是多少,都是要認真選擇的;脫模是否順利,也會影響壽命,必要時要選用脫模劑。另外錠模材料和錠模制作廠家的選擇也要把好關。
1.6 真空泵使用與維護以及真空油的更換,真空泵,無論是機械泵、羅茨泵還是油增壓泵,都是較為精密甚至有些嬌氣的設備,正確使用和保養(yǎng)維護好它們,也是降低成本非常重要的一部分。要嚴格按照產品說明書的要求進行操作,不可隨意;熔煉爐體內的潔凈要保持,灰塵雜物要及時清理,否則真空泵里的油質就會變壞, 直接影響真空度進而影響熔煉質量;如圖3所示。水汽潮氣(夏天潮濕季節(jié)的空氣)對真空度的影響很大,對真空泵油的危害也很大,所以熔煉爐要盡量保持真空狀態(tài)。如果已經發(fā)現(xiàn)爐內有潮氣,可采取加熱烘干的方法去除,不要開真空泵去除;更換真空泵油時,要盡量把油排空,可以用空氣吹掃,先加入少許新油,再吹掃排空,最后加入新油。注意,無特殊情況,應在新坩堝洗爐并熔煉第一爐后換油。