真空感應(yīng)熔煉爐
感應(yīng)熔煉[2013/11/7]真空感應(yīng)熔煉爐大約始于1920年,用于熔煉鎳鉻合金。直到第2次世界大戰(zhàn),由于真空技術(shù)的進步使真空感應(yīng)熔煉才開始真正發(fā)展起來。1926年德國用真空感應(yīng)爐(容量4t,功率350kw)熔化Co.Ni合金。二戰(zhàn)期間歐美等國家已達(dá)到了實用化程度并取得了飛速發(fā)展,日本也相繼采用。這種方法多用于熔煉耐熱鋼、軸承鋼、純鐵、鐵鎳合金、不銹鋼等多種金屬材料。這一方法使材料的斷裂強度、高溫韌性、耐氧化性等都得到了改善。由于大型真空抽氣設(shè)備(如增壓泵)的出現(xiàn),真空感應(yīng)爐也逐步向大型化發(fā)展。以美國為例,1969年真空感應(yīng)爐的容量已達(dá)到27.60t的規(guī)模。滿足了各種金屬材料工業(yè)化生產(chǎn)的要求。西歐各國也在20世紀(jì)60年代,將爐子向大型化發(fā)展并不斷改進,可在冶煉過程中不破壞真空,在裝料、鑄模準(zhǔn)備及澆鑄操作等過程實現(xiàn)連續(xù)的或半連續(xù)的真空感應(yīng)熔煉。美國consarc公司和德國ALD是目前國際上最主要的大型真空感應(yīng)熔煉爐制造企業(yè),生產(chǎn)的大型真空感應(yīng)熔煉爐可以達(dá)到30t,甚至更大。 中國自行生產(chǎn)的真空感應(yīng)熔煉爐的容量一般比較小,主要為5-1500kg。2t以上的大型感應(yīng)爐主要從德國、美國、日本進口。20世紀(jì)80年代初,撫鋼在國內(nèi)率先從德國引進3t/6t大型真空感應(yīng)爐。從90年代以后國內(nèi)寶鋼特鋼、東北特鋼和攀長鋼等企業(yè)先后從國外引進了大型真空感應(yīng)爐,最大容量為12t。目前正在引進的最大容量為24t。 作為熔煉設(shè)備的一種在鑄鐵熔煉和雙聯(lián)熔煉中已有幾十年的歷史,我國在制造應(yīng)用工頻爐和中頻爐方面也有了豐富的經(jīng)驗,在電源結(jié)構(gòu)、變頻技術(shù)、集成控制、循環(huán)冷卻技術(shù)等諸多方面都取得了令人矚目的進步。采用感應(yīng)熔煉爐和保溫的廠家越來越多, 感應(yīng)爐熔煉特點:1)用于熔煉的感應(yīng)爐,目前可制造的單臺容量也可達(dá)到近百噸,能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。但電力裝機容量的擴大常常是諸多企業(yè)難于逾越的障礙。因此,感應(yīng)爐更適合中小規(guī)模的生產(chǎn)。2)感應(yīng)爐可熔化常用的各種牌號鋼鐵和有色金屬。僅就鑄鐵件生產(chǎn)而言,感應(yīng)爐對產(chǎn)品的適應(yīng)性優(yōu)于沖天爐,感應(yīng)爐能熔煉多種高合金鑄鐵,如高鉻鑄鐵。3)感應(yīng)爐是間斷熔煉,間隔一段時間提供等于爐子容量的鐵液,對于階段工作制的生產(chǎn)方式,感應(yīng)爐更適宜。4)對環(huán)境的影響:感應(yīng)熔煉爐煙塵為氧化物微細(xì)顆粒;較強的電磁污染;污染全在廠房之內(nèi);感應(yīng)爐以電為能源,每噸鐵液耗電能2160MJ(600kWh)左右。 真空感應(yīng)熔煉(VIM)是在真空條件下,利用電磁感應(yīng)在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱爐料進行熔煉的方法,具有熔煉室體積小,抽真空時間和熔煉周期短,便于溫度壓力控制、可回收易揮發(fā)元素、準(zhǔn)確控制合金成分等特點。由于以上特點,現(xiàn)在已發(fā)展為特殊鋼、精密合金、電熱合金、高溫合金及耐蝕合金等特殊合金生產(chǎn)的重要工序之一。 感應(yīng)熔煉是除電弧爐以外較重要的一種電爐熔煉方法。與電弧爐相比,其特點有: (1)電磁感應(yīng)加熱。由于加熱方式不同,感應(yīng)爐沒有電弧加熱所必須的石墨電極,從而杜絕了電極增碳的可能,因而可以熔煉電弧爐很難熔煉的含碳量極低的鋼和合金。 (2)熔池中存在一定強度的電磁攪拌,可促進鋼水成分和溫度均勻,鋼中夾雜合并、長大和上浮。 (3)熔池比表面積小。優(yōu)點是熔煉過程中容易控制氣氛,無電弧及電弧下高溫區(qū),合金元素?zé)龘p少、吸氣少,所以有利于成分控制、氣體含量低和縮短熔煉時間;缺點是渣鋼界面面積小,再加上熔渣不能被感應(yīng)加熱,渣溫低,流動性差,反應(yīng)力低,不利于渣鋼界面冶金反應(yīng)的進行特別是脫硫、脫磷等,因而對原材料要求較為嚴(yán)格。 (4)煙塵少對環(huán)境污染小。熔煉過程中基本無火焰,也無燃燒產(chǎn)物。 上一個:
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