中频底注炉

                                          

西安蓝辉机电设备有限公司

 熔炼炉底注炉

     使

     用

     说

     明

     书

（GWDZSM）

 

 

一、产品用途：

GW系列中频感应冶炼炉作为熔炼设备，和GLH系列中频底注炉组合使用，两炉直线布置或垂直布置，熔炼炉冶炼钢水完成后，待钢水冶炼成分达标后，将冶炼炉中的钢水经过导流槽流到中频底注炉中，实验底注炉能否顺利开浇，若开浇无问题，通过小车机构将中频底注炉停到合适位置喷带位，喷带准备工作就绪后，塞杆控制机构动作进行浇注。

中频感应熔炼炉和中频底注炉，都是根据电磁感应的原理，使处于交变磁场中的炉料内部产生感应电流，从而使炉料加热、熔化的电热设备，该设备适用于钢、铸铁及其合金的熔炼。

这种组合适用于需要移动浇注的场合，尤其适用于非晶带材的熔炼及浇注。

和常规炉子相比：本组合有如下优点：

1. 本组合炉型无缺的解决了熔炼与调质浇注工序之间的节拍。熔炼节拍比调质浇注工序节拍快1/3.前级等后级。

2. 熔炼炉采用快速熔炼，底注炉配置足够的保温功率和提温功能。

3. 底注炉结构设计成矮胖结构，可以有效减少塞杆的长度，对于长期使用的消耗品，长度的缩短对于降低采购成本和更准确的塞杆动作控制。

4. 底注炉在移动车上安装，随车一起移动，可以有效的在受钢和浇注工位之间往返。提高了喷带过程中的安全和应急处理能力。

5.熔炼炉采用细长筒形，可以提高电效率。

6. 底注炉的特殊设计，使得钢液流经水口的距离较短，避免了钢液的过度温降。

二、技术规格和基本要求：

1.  主要技术参数

1.1.熔炼炉主要技术参数

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名  称	单位	数值	备注
非常大容量	t	6
有效容量	t	5
额定功率	KW	3000
频率	HZ	300
电源进线电压	V	660
线圈电压	V	2400
液压工作压力	MPa	10
液压流量	L/min	42
水压	MPa	0.2
水量	L/min	50
设备总重	t	7	不含熔液
设备外形	m	3.2X3.2X2.7

 

1.2.  2t底注炉主要技术参数

名  称	单位	数 值	备注
非常大容量	t	6
有效容量	t	5
额定功率	KW	1500
频率	HZ	1000
电源进线电压	V	660
线圈电压	V	2400
液压工作压力	MPa	12
液压流量	L/min	42
水压	MPa	0.2
水量	L/min	50
设备总重	t	11	不含熔液
设备外形	m	3.2X3.2X2

2.基本要求：

2.1.本产品技术条件符合GB10067.1-88和GB10067.3-88中有关规定。

2.2. 本产品应在下列条件下工作：

a.     海拔高度：<1000米。

b.     环境温度：5~40°C

c.      较湿月平均非常大相对湿度￡90%，同时该月每日较低温度月平均值￡25°C。

d.     设备周围无导电尘埃、爆开性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体存在。

e.      无明显震动。

f.       水质：

⑴.  硬度：CaO<10mg当量；

⑵.  酸碱性：pH=7~8.5；

⑶.  悬浮性固体：<10mg/L；

⑷.  水电阻：>2.5KW；

⑸.  含铁：<2mg。

三、结构简述：

熔炼炉设备电源部分由一台KGPS-3000KW-300Hz-660V中频电源、一台电容架、水冷电缆、操作台及连接铜排组成；机械部分由炉体、固定架、水电引入系统、液压装置、操作台等组成；同时，还包括一套水冷却系统对各部分进行冷却。

底注炉设备电源部分由一台KGPS-1500KW-1000Hz-660V中频电源、一台电容架、水冷电缆、操作台及连接铜排组成；机械部分由移动小车、流槽、拖链、导轨、炉体、固定架、水电引入系统、液压装置、操作台等组成；同时，还包括一套水冷却系统对各部分进行冷却。

3.1.炉体：

炉架采用筒壳式结构，具有刚性好、便于安装和拆卸的优点。其内装有磁轭、感应器、炉衬材料等。炉体以轴承座为轴而倾动，炉体的倾动由两个柱塞缸驱动，通过操作台上的多路换向阀进行操作，可在任意一角度停留，较限转角为95°。感应器采用紫铜管绕制，由工作线圈和水冷线圈组成，水冷线圈起到了均衡炉衬侧壁温度、提高炉衬寿命的作用。感应器外侧的条形磁轭由硅钢片叠制而成，用以约束磁力线的发散，并且起到顶紧线圈的作用。在磁轭的径向用螺栓压紧。这样，感应器、磁轭、与炉架三者构成一牢固的整体。

底注炉炉底打结层中埋设袖砖，内部配合放置水口，用于将炉内钢液流入下部中间包，进行拉带。炉盖设成半固定炉盖和半手动炉盖，半手动炉盖配合流槽接收钢液，半固定炉盖用于固定塞杆。

3.2.固定架：

固定架为三角框架结构，由型钢和板材焊接而成，固定架通过地脚螺栓与基础连为一体。

固定架除承受炉子的全部静载外，在炉子旋转、炉衬顶出时，还需承受全部的动载荷。

3.3.水电引入系统：

感应器的电流通过水冷电缆输入。感应器铜管及水冷电缆内均通有冷却水，进水总管上设有一只电接点压力表，用于监测水压及水压过低时启动紧急信号；各出水支路上设有双金属信号温度计，用于冷却水过温启动紧急信号。冷却水温升按GB10067.1-88之规定：进水温度￡35°C, 温升￡20°C。

3.4.液压系统：

两台炉子配两台液压装置，两个操作台。一台用于控制两炉体倾转，另一台控制塞杆升降、炉体平升降和左右平移。

3.4.1.液压装置：

液压装置工作介质为抗磨液压油，其工作原理见“液压原理图”

3.4.2.操作台：

操作台主要由多路手控换向阀、油泵启、停按纽、指示灯及箱体组成。操纵阀柄便可实现炉体的倾动、炉衬顶出。

4.安装说明：

4.1.设备的安装应按平面布置图及基础图进行。

4.2.安装好后首先应检查炉架接地是否良好，接地电阻应<4W。

4.3.在通水前检查感应器导电板对炉体金属件间的绝缘电阻：用2500V兆欧表测量，应>2MW。

4.4.接好冷却水进出水管，将电接点压力表整定为0.2Mpa。

4.5.检查油泵电机的旋转方向是否与油泵的旋转方向相同，并接好液压系统管路。

4.6.倾动炉体，检查液压设备是否完好，各密封件、管路接头是否漏油等。

4.7.空载对感应器送电，电压由低而高直至额定值，检查构件及感应器振动等情况。

4.8.上述各项检查无误后，方可吊入坩埚模开始筑炉衬。

5. 炉衬的捣制与烧结要点：（采用石英砂炉衬时参考）

5.1.感应炉安装完毕并经检验后即可开始捣制和烧结炉衬，炉衬的捣制和烧结是决定其寿命及安全运行的关键，应严格遵守操作规程。

5.2.对炉衬材料的要求：

   采用石英砂烧结的酸性炉衬，石英砂应纯净（sio₂>98.5∽99.5%）,无其他夹杂物，应经手拣，磁选，过筛后，在180--200℃温度下进行5—6h洪干。

5.3.石英砂颗粒度及配比：

石英砂颗粒度愈大，炉衬在烧结过程中的膨胀开裂倾向也愈大，但粗颗粒在炉衬中起骨架作用，对炉衬的 强度起重要作用。综合考虑上述两个原因，结合生产实践经验，推荐粗颗粒采用6目。

细粉在烧结过程中容易和加入物生成液相，因此要求细颗粒足够细，推荐细颗粒大于200—250目。

考虑上述粗、细颗粒所引起的作用，为获得致密的炉衬胚体，根据生产实践经验，推荐以下配方，仅供参考。

炉衬材料配方8][

粒度（目）	6--8	10--20	40--70	70--140	>200
百分比	30%	25%	10%	10%	25%

5.4.硼酸加入量：

加入硼酸不仅使石英砂生成液相的温度降低，而且减少液相粘度，使炉衬可在较低温度下烧结并能充分填充烧结过程中因晶格转变而产生的裂纹。但硼酸又使炉衬的高温强度降低。因此，在满足烧结的前提下，应尽量减少硼酸的加入量。

   根据上述原则和生产实践，提出炉衬各部位的硼酸加入量，仅供参考。

   硼酸加入量占炉衬材料的百分比

铁水温度	1450℃	1500℃	1550℃
炉底100mm以内	1.0~1.2%	1.0%	0.8%
炉底剩余部分和炉膛	1.6~1.8%	1.3~1.5%	0.9~1.2%
炉口（铁水液相线以上）	2.2%	2.0%	2.0%

5.5.炉衬材料的配制：

将烘干的石英砂按规定配比制后，先进行充分搅拌均匀后再加入硼酸（硼酸要经0.5mm的筛子筛过），再予以充分拌匀，拌好的料不应放置过久，防止返潮，较好随拌随用。

5.6.炉衬的打结：

5.6.1.打结前首先砌筑耐火胶泥并铺设不锈钢网，铺设不锈钢网时应注意接头处留有30~40mm间隔，以防构成回路。

5.6.2 砌筑耐火胶泥施工方法：为保证炉衬能够顺利顶出，耐火胶泥应砌筑成上大下小的锥体，建议感应器上端处胶泥厚度为10mm左右，下端厚度25 mm左右。

5.6.2.1 混料

混料应采用小型强制式搅拌机或手工（用干净的专项使用料槽或在冲洗干净的水泥地面上）进行。混料过程要求洁净，不得有其他杂质混入。由于胶泥易干，每次拌料不宜过多，应视施工进度来决定每次的混料量。

混料时间：干混1~2min，加水后混湿2~3min。混好的料必须立即涂抹。

5.6.2.2加水量：

加水量随温度变化而不同，一般在9~12%范围内。在保证施工性能的前提下，应尽量减少用水量。所用水应洁净。

5.6.2.3施工环境：

施工现场应洁净，环境温度应高于15℃，建议较好在20~30℃范围内施工。

5.6.2.4施工要点；

施工前检查线圈对地绝缘及有无渗漏水现象。确认无误后，才可进行其他工作。

涂抹前应将感应器表面的油污、灰尘及其他杂物清除干净。

涂抹时要注意使胶泥与线圈紧密结合，涂好后表面应光滑、平整。

涂抹完后，用钢丝将表面轻轻拉毛，以利于干燥。

养护与烘烤；

砌筑胶泥后，用湿布或湿麻袋覆盖表面，在20~35℃环境下养护24h，去掉湿布后自然干燥48 h。

建议采用红外线灯烘干，亦可用坩埚模放进炉内用小功率将其加热来均匀地烘烤。烘烤应缓慢地进行，工艺如下：

温度区间                升温速度                    温度X保温时间

室温~110℃             20℃/h                               110℃X12h

110~250℃               25℃/h                               250℃X6h

250~350℃               35℃/h                               350℃X6h

350~600℃               100℃/h                            600℃X4h

较后以20℃/h速度降至150℃。

使用过程中，胶泥若有局部损坏应及时修补，修补方法如下：将需修补处线圈表面清理干净，然后涂抹胶泥。养护期可缩短到两天，在110~250℃    温度下烘干。

胶泥在较高温度烘烤后，可能会出现少量微裂纹，属正常现象，不影响使用。

5.6.3炉衬捣制；

对炉衬胚体的要求是：密度高且均匀，颗粒不偏析。

捣制时应采用专项使用工具分层整实，每层加入厚度以60-70mm为妥，每整实一层后，必须在打结面上划出纹道，扫除残料，方可添入新料打结另一层。

5.7坩埚烧结；

烘炉烧结是坩埚获得优良高温性能的一个重要环节，烧结工艺是根据石英砂的多晶转化特性，SiO₂-B₂O₃系统的烧结特性及炉子容量决定的。

为了确保烘炉烧结工艺规则，这里给出石英砂-硼酸材料烘炉加热过程中的变化和升温速度的关系，仅供参考：

<500℃，主要是排除水分，包括硼酸转变为硼酸酐释放出的化学水分，炉衬处于疏散状，水蒸气易于通过，可快速升温。

500--650℃硼酸开始熔化，低温石英迅速转变为高温石英，液相开始生成，为确保硼酸均匀分布，避免石英转化影响炉衬结构应快速升温。

650--850℃不存在石英转化，烧结尚未显著进行，只需考虑部分温度，均匀可较快升温。

850--1250℃高温石英开始转化为磷石英，但不激烈，烧结已显著进行，影响炉衬结构，应缓慢升温。

>1250℃高温石英激烈转化为磷石英，膨胀开裂倾向很大，应缓慢升温。

为了达到控制升温速度的目的，必须严格控制输入功率的大小，在烘烧结过程中炉子较高使用电压不应超过额定电压的70%，当炉温升至1000-1100℃时，开始投入炉料，具体过程可参照炉衬材料厂家所提供的烘炉烧结曲线进行。

由于石英的多晶转变非常缓慢，烧结是一个漫长的过程，仅仅靠投产前烘炉时的初步烧结是不够的，应当在初期安排一段时间补充烧结，既：新炉子投产较初一、两星期内，非生产班次应满炉铁水保温在1350℃左右。

   因炉衬是由金属液浸泡中进行烧结，需同时承受很大的金属液静压力及搅拌冲刷，特别是金属的搅拌冲刷对炉衬危害很大，所以对新炉衬的送电应严格控制，尽量减少搅拌程度。建议较初2—3炉工作电压不大于额定电压的80%—90%。

6.使用维护：

6.1炉体倾转：需通过操纵台上手柄来实现。将多路换向阀的操纵手柄推到“升”的位置，炉子便上升，使液态金属从炉嘴倒出。若将手柄放回中间“停”的位置，炉子将保持原倾斜状态，因此，炉体可在0-95°间任意位置停留。将手柄推到“降”的位置，炉体便可缓慢下降。

6.2炉衬顶出装置：将炉体倾至90°，把顶出缸与炉体下部连接在一起，接好高压软管并调节好顶出缸速度。推动操纵台上“炉衬”手柄至“进”的位置即可将旧炉衬顶出。将手柄拉至“退”处，待油缸缩回后将其拆下，清理炉膛后将炉体复位，检查耐火胶泥并吊入顶出模块后即可开始打结新炉衬。

6.3熔炼时，感应器内必须有充足的冷却水。在熔炼时要经常检查各出水管水温是否正常。

6.4冷却水管管道要定期用压缩空气洁净，压缩空气管道可接在进水管道上的接头处。 拆开管接头前应关闭水源。

6.5在冬季停炉时，应注意感应线圈中不应有残留水，一定要用压缩空气吹净，以防损坏感应器。

6.6安装汇流排时，应将联结螺栓拧紧，并在开炉后要经常检查螺栓是否松动。

6.7开炉后要定期检查各联结、紧固螺栓是否有松动，对联结各导电板的螺栓更要注意。

6.8为防止炉底泄漏造成事故，在炉子底部装有漏炉，液态金属一旦泄漏，则与炉底不锈钢丝底电较接通，启动紧急信号装置启动。

6.9当坩埚壁被侵蚀后，应当进行修补，修补分为一体修补和局部修补两种情况。

6.9.1一体修补：

用在坩埚壁被均匀地侵蚀到厚度约为70mm时。

修补步骤如下；

6.9.1.1把所有附着在坩埚上的炉渣刮掉，直到漏出白色的实层。

6.9.1.2将与筑炉时相同的坩埚模放入，要定好中心并在上缘加以固定。

6.9.1.3按5.3，5.4，5.5项所提供的配方及操作方法配制石英砂。

6.91.4将配制好的石英砂倒入坩埚与坩埚模之间，并用φ6或φ8圆棒打筑。

6.9.1.5打实后在坩埚中加入炉料并加热到1000℃，较好保持3h后再继续升温使炉料熔化。

6.9.2局部修补：

用在局部壁厚小于70mm或在感应线圈以上有侵蚀开裂时。

修补步骤如下：

6.9.2.1将损坏处的炉渣，沉积物刮掉。

6.9.2.2用钢板将炉料固定住，并将配制好的石英砂填入，捣实。注意捣实时不要让钢板移动。

若侵蚀开裂部位在感应线圈以内时，则仍需用一体修补的方法。

6.10对感应炉各润滑部分要定期加润滑油。

6.11液压系统采用20-30cst（50℃）液压油，应保持油的清洁和定期更换。

6.12熔炼时过程中应注意漏炉启动紧急信号装置的仪表指示和记录。

7．随机文件

a．              产品合格证书

b  产品成套供应清单（按合同要求）

c  装箱单

d  产品使用说明书

e  电气原理图及使用说明书

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