Индукционная плавка стали стала предпочтительным методом для многих современных сталелитейных заводов и литейных цехов благодаря высокой эффективности, гибкости и стабильной производительности. Для обеспечения высокого качества расплавленной стали, длительного срока службы футеровки печи и безопасного производства необходимо освоить весь процесс индукционной плавки стали.
Данное руководство содержит полный обзор — от подготовки сырья до обслуживания печи и устранения сводообразований во время плавки.
1. Сырье: основа производства высококачественной стали
Сырьё напрямую влияет на эффективность плавки и качество стали. Основным сырьем для индукционных печей является стальной лом.
1.1 Требования к стальному лому
Для поддержания стабильной работы печи и чистоты расплавленной стали лом должен соответствовать следующим требованиям:
- Чистая поверхность с минимальным количеством ржавчины
- Не должен содержать цветных металлов, таких как алюминий, олово, цинк или медь.
- Никаких герметичных контейнеров, легковоспламеняющихся, взрывчатых, токсичных или радиоактивных материалов.
- Известный химический состав, с низким содержанием серы (S) и фосфора (P)
- Разумный размер, подходящий для тигля печи
1.2 Управление стальным ломом
- Классифицировать по источнику, химическому составу и размеру
- Удалите запечатанные контейнеры, грязь и опасные предметы.
- Перед использованием отрежьте слишком большой кусок
- Брикетированный лом следует хранить отдельно.
1.3 Легирующие материалы
Распространенные добавки в сплав включают:
- Ферросилиций (FeSi): легирование и раскисление
- Кремний-марганец (Si-Mn):легирование и раскисление
- Прокатная окалина: используется в основном для обезуглероживания
2. Строительство и сушка печи: ключ к сроку службы футеровки печи
Правильно построенная и высушенная печь обеспечивает безопасную эксплуатацию и длительный срок службы.
2.1 Строительство печи
2.1.1 Проверка огнеупорного материала и оборудования тигля
- Подтвердить точность спецификаций огнеупорных материалов
- Перед облицовкой проведите испытания под давлением воды, пробные запуски и проверку механизма наклона.
2.1.2 Установка базового слоя
- Положите один слой асбестовой ткани, сделав поверхность гладкой и ровной.
2.1.3 Установка формы тигля
- Отклонение формы ≤ 5 мм
- Вентиляционные отверстия 3–6 мм, расположенные на расстоянии 150–200 мм
- Поддерживайте толщину стенок тигля равномерной и выровненной с индукционной катушкой.
- Устраните плесень с помощью деревянных клиньев.
2.1.4 Строительство стены горнила
- Перед добавлением материала ослабьте каждый слой на 5–10 мм.
- Удалите весь мусор, чтобы не ухудшить качество облицовки.
- Вибрируйте каждый слой с помощью вибрационной вилки и бокового молотка в перекрестном порядке.
- Удалите клинья, достигнув одной трети высоты.
- Футеровку следует выполнять за одну непрерывную операцию, чтобы предотвратить впитывание влаги.
2.2 Сушка в печи
Стандартная процедура сушки в индукционной печи:
- Нагревать со скоростью 100°C/ч до 900°C и выдерживать в течение 2 часов.
- Увеличить мощность для полного расплавления футеровки до состояния полной печи; удалить шлак при ~1430°C
- Поднять температуру до 1580°C и выдерживать в течение 1 часа.
- Начинайте загрузку, когда расплавится ~30% исходного материала.
- Не допускайте образования мостиков; убедитесь, что каждая партия расплавлена перед добавлением следующей.
3. Дозирование и загрузка: повышение эффективности плавки
3.1 Принципы пакетирования
- Точный расчет и взвешивание шихты
- Правильное соотношение крупного, среднего и мелкого лома
- Соответствие шихтовых материалов требованиям к качеству стали
- Обеспечить соответствие общего химического состава технологическим целям
3.2 Метод зарядки
- Используйте зарядную тележку с ручным приводом
- Коэффициент распределения материала:
- Мелкие кусочки: 15–20%
- Средние куски: 40–50%
- Брикеты: 30–55%
- Принцип: внизу плотно, вверху рыхло.
4. Плавка и выпуск стали: основа сталеплавильного производства
4.1 Стадия плавления
- Начинайте плавку только после подтверждения состояния оборудования.
- Плавление включает в себя улетучивание и окисление элементов.
- Si и Al легко окисляются
- Поглощение газа увеличивается с повышением температуры; раннее образование шлака способствует снижению поглощения газа.
4.2 Методы сокращения времени плавления
- После нажатия кнопки зарядите устройство быстро, чтобы уменьшить потерю тепла.
- Расположите лом правильно, чтобы ускорить плавку.
4.3 Легирование расплавленной стали
- Когда 80% шихты расплавится, отберите пробы для анализа.
- Добавить легирующие материалы на основе результатов
- Степень извлечения Si-Mn обычно составляет 88–95%
4.4 Требования к нарезанию резьбы
- Химический состав должен соответствовать спецификации
- Температура должна соответствовать требованиям непрерывной разливки.
5. Техническое обслуживание индукционной печи: обеспечение безопасной и стабильной работы
Правильное техническое обслуживание значительно продлевает срок службы тигля и предотвращает возникновение аварий, связанных с протечками печи.
5.1 Эксплуатация на ранних стадиях новой футеровки
- В течение первых 48 часов ограничьте мощность до 60–80%, чтобы избежать чрезмерного электромагнитного воздействия.
5.2 Требования к системе охлаждения
- Циркуляция воды должна осуществляться в течение ~12 часов после отключения.
- Температура печи должна быть ниже 200°C, чтобы защитить футеровку и змеевик.
5.3 Меры предосторожности при зарядке
- Никогда не используйте механическую загрузку, когда печь холодная.
- Избегайте ударов и повреждений тигля во время загрузки.
5.4 Методы охлаждения футеровки печи
- Естественное охлаждение
- Принудительное воздушное охлаждение
- Избегайте чрезмерных перепадов температур, чтобы предотвратить растрескивание.
5.5 Ежедневный осмотр футеровки печи
- Осматривайте после каждой плавки
- Обратите особое внимание на область носика и известные слабые места.
- Трещины ≥ 2 мм необходимо немедленно ремонтировать.
5.6 Критерии удаления подкладки
- Толщина футеровки < 50 мм
- Чрезмерно высокий ток тревоги
- Постоянный ток растет, а напряжение падает → указывает на возможную утечку
5.7 Перезапуск холодной печи
- Заполнить холодным зарядом
- Нагревайте со скоростью 300°C/ч до 1050°C и держите
- Во время нагрева не допускается наличие расплавленного металла.
- Сначала добавляйте легкоплавкие материалы, а в последнюю очередь ферросплавы.
- Сверху необходимо наносить оцинкованные или влажные материалы, чтобы избежать разбрызгивания.
6. Борьба с перемычками во время плавки
Образование мостиков является распространенным, но опасным явлением при выплавке стали в индукционных печах.
Правильное лечение мостовидных протезов
- Контролировать состояние печи во время загрузки
- Высокотемпературная расплавленная сталь под перемычкой может повредить футеровку и стать причиной взрывов.
- Высокотемпературная расплавленная сталь под перемычкой может повредить футеровку и стать причиной взрывов.
- Наклоните печь, чтобы расплавленная сталь проплавила отверстие в мосту.
- Вернитесь в вертикальное положение и добавьте заряд через отверстие, чтобы устранить мост.
- Избегайте перегрева расплавленной стали на протяжении всего процесса.
