探讨中频感应加热炉熔炼沸炉现象

日期:2018-11-29 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

探讨中频感应加热炉熔炼沸炉现象

(1)沸炉与炸炉的区别

沸炉是指中频感应加热炉在熔炼过程中由于各种原因导致的钢液剧烈沸腾的现象。表现为钢液不断从炉体内涌出,并带有轻微的爆炸,其表征现象和火山喷发熔浆极为相似。而炸炉是由于在加入的炉料中含有水,炉料浸入到已熔化的钢液中时,水在1000℃左右的高温下汽化,产生的气体在金属液体的空间内得不到膨胀,随即产生爆炸,同时将钢液带出炉体外。炸炉兑瞬时性的,而沸炉持续的时间长,两者都具有一定的破坏性和危险性。

(2) 三种沸炉现象

①第一种沸炉

a.现象及成因:当加入炉料带有锈蚀且未经烘烤时易引发沸炉由于操作人员的粗心或不按操作规程操作往往引发此类炉前事故。当加入带有锈蚀且未经烘烤的炉料时钢液立即沸腾并不断地涌出,带有轻微的爆炸声,沸炉停止后炉体内的钢液一多半被溢出,溢出的钢液氧化严重。由此可见,钢液的沸出有巨大的长时间的动力同时有大量氧化性气体存在。

郑州高氏分析原因认为这是由于氧在钢液中存在的形态与氢氮不同。它不是以原子的形态存在,而是以它和铁的氧化物的分子形态存在。在钢液中,含碳量和含氧化亚铁之间存在着一定的平衡关系。

b.解决措施:在实际生产中必须严格按照工艺要求进行,加入炉料要经过烘烤、无锈蚀。一旦发生此类沸炉,应立即断电,以防溢出的钢液使感应圈短路,造成设备的损坏或更大的事故。断电后向炉内加入适量脱氧剂,并用除渣剂覆盖液面,可缓解此反应的发生。如果沸炉较为剧烈,必要时可将钢液直接倾倒在炉坑内。

②第二种沸炉

a.现象及成因:当所加的炉料中含有低熔沸点金属及其化合物时,也容易引起沸炉现象。这是由于这些低熔沸点金属及其化合物浸入到已熔化的钢液中时,由于此时的钢液温度较高(一般为1450~1500℃),会立即引起该金属及其化合物的气化或分解,从而在钢液的表面产生大量气体和带有颜色的火焰。这种反应一般持续的时间短,又是在钢液的上表面发生,所以钢液一般不会被带出炉体。引发这种沸炉的炉料一般为小的碎料,由于金属废料回收时很难将这些含有低熔沸点金属及其化合物的料区分开来,这样在小而杂的料中就容易混有这种成分的料。再一种情况就是表面镀了低熔沸点金属的型材,如镀锌管,当这种料回炉时也容易引发沸炉。

b.解决措施:在中频感应加热炉熔炼的过程中如果需要熔化小料或碎料,加料时应先将小料杂料放在炉体的底部。由于开始熔化时加热较为缓慢;低熔沸点金属及其化合物就会慢慢的分解或汽化,不会像立即加到金属液中那样引发剧烈的反应。

③第三种沸炉

a.现象及成因:第三种就是由于穿炉而引起的沸炉,这种情况很少见。当炉壁内某些地方被钢液侵蚀的较为严重时,在熔炼的过程中钢液很容易穿炉,穿出的钢液造成两层感应圈之间的短路,使感应圈被击穿,由于感应圈内有0.2~0.3MPa的冷却水,在这样的压力下冷却水进入到炉体内,炉体内的钢液温度较高,刚进入的水不足以冷却钢液,而是被钢液汽化,形成大量的水汽,从而引发沸炉。如果水的压力不大或量少而容易导炸炉。

b.解决措施:生产中炉衬应不断检查和修补。不连续操作时,冷炉开炉前,均应详细检查炉顶、壁、底是否需要修补,在连续熔化时,每出钢一次,也应从炉顶观察到炉底是否需要修补。裂痕在2mm以下的不必修补,超过2mm的裂痕需修补,先除掉四周炉渣,将盛有修炉材料的纸顶在裂痕下端,使用U形铁针,将材料挤入裂口,再用混有水玻璃的筑炉材料将表面挤压抹平,以防穿炉事故的发生。 沸炉现象的产生一般是由于所用炉料不合格,或操作不规范引起的。无论哪一种沸炉在实际生产过程中都可以预防。这就要求在生产中必须严格按照工艺操作规程进行。一旦出现沸炉现象,应立即断电加入脱氧剂(最好是强脱氧剂),并用除渣剂覆盖液面,必要时将钢液倾倒在炉坑内,以防更大事故的发生。