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干货 | 真空感应炉熔炼百问百答(材料人必读)

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真空感应炉熔炼是在真空条件下,利用电磁感应在金属导体内产生涡流加热炉料进行熔炼的,具有熔炼室体积小,抽真空时间和熔炼周期短,便于温度压力控制、可回收易挥发元素、准确控制合金成分的特点。由于以上特点,现已发展为特殊钢、精密合金、电热合金、高温合金及耐蚀合金等特殊合金生产的重要设备。

1、什么是真空?

某密闭容器里面,由于气体分子数目减少,气体分子作用于单位面积上的压强降低,此时该容器内部压强低于常压,这种比常压低的气态空间就称”真空”。

2、真空感应炉的工作原理?

主要是应用电磁感应的作用,在金属炉料本身产生电流,再依靠金属炉料本身的电阻,按照焦耳——楞次定律,将电能转换为热能,用以熔炼金属。

3、真空感应炉的电磁搅拌是如何形成的?

坩锅中的熔融金属在感应圈产生的磁场中产生电动力,由于集肤效应,熔融金属产生的涡流与感应圈中通过的电流方向相反,产生相互排斥作用;熔融金属受到的排斥力始终指向坩锅的轴线方向,熔融金属也被推向坩锅的中心;又由于感应圈是短线圈,两头有短部效应,所以在感应圈两头相应电动力变小,电动力分布为上下两头小,中间大。在这种力作用下,金属液首先从中部向坩锅轴线运动,到中心后分别向上和向下流去,此种现象不断的循环下去,便形成金属液体的激烈运动。实际冶炼时可以清除看到金属液在坩锅中心部分向上隆起,上下翻腾的现象,这就是电磁搅拌。

4、电磁搅拌有何作用?

①可以加速熔炼过程中的物化反应速度;②使被熔融金属液成分均匀;③坩锅内金属液温度趋于一致,导致熔炼中反应彻底完成;④搅拌的结果克服了自身静压力的作用,把坩锅深处的融解气泡翻到液面上来,便于气体排出,减少合金的气体夹杂含量。⑤猛烈搅拌增强金属液对坩锅的机械冲刷,影响坩锅寿命;⑥加速坩锅耐火材料在高温下的分解,构成对熔融合金的再次污染。

5、什么是真空度?

真空度表示低于一个大气压的气体的稀薄程度,常用压强表示。

6、什么是漏气率?

漏气率指真空设备封闭后单位时间内的压力增高量。

7、什么是集肤效应?

集肤效应指交流电通过导体(冶炼中指炉料)时,在导体截面上出现电流分布不均匀现象,越靠导体表面电流密度越大,越向中心部位电流密度越小的现象。

8、什么是电磁感应?

交变电流通过导线,在其周围产生交变磁场,而把封闭导线放在变化的磁场中,导线内又会产生交变电流。这种现象称为电磁感应。

9、真空感应炉漏气度计算公式?

P2-P1

E = ————(Pa/min)

                     △t

10、真空感应炉冶炼的优点有哪些?

①没有空气和炉渣污染,冶炼的合金纯净,性能水平高;

②真空下冶炼,创造了良好的去气条件,熔炼出的钢和合金气体含量低;

③真空条件下,金属不易氧化;

④原料带入的杂质(Pb、Bi等)在真空状态下可以挥发一部分,使材料得到提纯;

⑤真空感应炉冶炼时,可以用碳脱氧,脱氧产物是气体,合金纯度高;

⑥能准确的调整和控制化学成分;

⑦可以使用返回料。

11、真空感应炉冶炼的缺点有哪些?

①  设备复杂,价格昂贵,投资大;

②  维修不方便,冶炼费用高,成本比较高;

③  冶炼过程中坩埚耐火材料污染金属;

④  生产批量小,检验工作量较大。

12、真空泵的主要基本参数和含义是什么?

①  极限真空度:真空泵进气口封死情况下,经长时间抽空所能获得的最低压强稳定值(即能获得最高稳定的真空度),称泵的极限真空度。

②  抽气速率:泵在单位时间内所抽出的气体体积称为真空泵的抽气速率。

③  最大出口压强:真空泵正常工作时,在排气口处排出气体的最大压强值。

④  前置压强:为保证真空泵安全运转,在泵的排气口处所需维持的最大压强值。

13、如何选择合理的真空泵组系统?

①  真空泵的抽气速率与一定的真空泵入口压强相对应;

②  机械泵、罗茨泵、油增压泵不能直接向大气排气,必须依靠前级泵建立并维持规定的前置压强,才能正常工作。

14、为什么在电器回路中要加入电容器?

由于感应圈和金属炉料之间距离很大,漏磁非常严重,有用磁通很少,无功功率大,因此在电容性电路上,电流超前于电压,为抵消电感的影响,提高功率因数,必须在回路中并入适当数量的电容器,使电容与电感发生并联谐振,从而提高感应圈功率因数。

15、真空感应炉的主体设备有几部分?

熔炼室、浇注室、真空系统、电源系统。

16、冶炼过程中对真空系统的维护事项?

①  真空泵油质、油位正常;

②  过滤网倒换正常;

③  各隔离阀门密封正常。

17、冶炼过程中对电源系统的维护事项?

①  电容器冷却水温度正常;

②  变压器油温正常;

③  电缆冷却水温正常。

18、真空感应炉熔炼对坩锅有哪些要求?

①  有高的热稳定性,避免急冷急热产生裂纹;

②  有高的化学稳定性,防止耐火材料对坩锅污染;

③  有足够高的耐火度和高温结构强度,用来承受高温和炉料冲击;

④  坩锅应有高的致密度和光滑的工作表面,以减少坩锅与金属液接触的表面积,降低金属残渣在坩锅表面附着程度。

⑤  具有高的绝缘性;

⑥  烧结过程中体积收缩小;

⑦  有较低的挥发性和良好的抗水化性;

⑧  坩锅材料有较小的放气量。

⑨  坩锅材料资源丰富,价格低廉。

19、如何提高坩锅的高温性能?

①  降低MgO砂中CaO及的含量和CaO/ SiO2的比值,以减少液相量和提高产生液相的温度。

②  提高晶体晶粒的稳定性。

③  使烧结层达到良好的再结晶状况,以减小气孔率,减小晶界宽度,并形成镶嵌结构,构成固相与固相的直接结合,从而降低液相的有害作用。

20、如何选择合适的坩锅几何尺寸?

①  坩锅壁厚一般为坩锅(成型)直径的1/8~1/10;

②  钢液占坩锅容积的75%;

③  R的角度为45°左右;

④  炉底厚度一般为炉壁的1.5倍。

21、打结坩锅常用的粘合剂有哪些?

①  有机物:糊精、纸浆废液、有机树脂等;

②  无机物:水玻璃、卤水、硼酸、碳酸盐、粘土等。

22、打结坩锅的粘合剂(H3BO3)有什么作用?

硼酸(H3BO3)在一般情况下,经300℃以下加热,即可脱去全部水分,称为硼酐(B2O3)。

① 在不高的温度下,部分MgO、Al2O3可以溶入到液态的B2O3中形成一系列过渡产物,加快了MgO·Al2O3的固相扩散从而促进了再结晶,使坩锅烧结层在较低的温度下开始形成,从而降低了烧结温度。

② 靠硼酸在中温的熔化和粘结作用,增厚半烧结层,或增加二次烧结前坩锅的强度。

③ 在含过CaO的镁砂中,靠粘结剂来抑制850℃以下的2CaO·SiO2发生晶型变化。

23、坩锅有几种成型方式,各是什么?

     2种方式。

①  炉外预制;将坯料(电熔镁、或铝镁尖晶石耐火材料)按一定粒度配比和选择合适的粘合剂混合后,在坩锅模内通过震动、等静压过程成型、坩锅坯体经烘干处理,在高温隧道窑内其最高烧成温度≥1700℃×8h焙烧加工成预制坩锅。

②  炉内直接捣打;在合适的粒度配比中加入适量的固态粘合剂,如硼酸等,混合均匀后,采用捣固以达到致密充填,烧结时靠各部分温度不同,形成不同的组织结构。

24、坩锅的烧结结构分几层,是如何形成的,对坩锅质量有何影响?

坩锅烧结结构分为三层,烧结层、半烧结层和松散层。

烧结层:烤炉时粒度发生再结晶,除低温端有中等砂粒度,其余完全看不出原来的配比,而呈现均匀细致的结构,晶界很窄,杂质重新分布在新晶界上。烧结层是位于坩锅壁最里面的一层坚硬壳体,它直接与被熔炼金属接触,直接承受各种力作用,所以这一层对坩锅是十分重要的。

松散层:烧结时靠近绝热层部分温度低,镁砂既不能烧结,也不能被玻璃相粘结,处于完全松散状态。这一层位于坩锅的最外面,所起作用有:第一,因为这一层结构松散,热传导能力差,使从坩锅内壁往外传出的热量少,减少热损耗,起到保温作用,提高坩锅内热效率;第二,松散层又是保护层。因为烧结层已成壳体,直接与液态金属接触,容易产生裂纹,一旦它产生裂纹,熔融液态金属要从裂纹中向外渗出,而松散层由于结构疏松,不易产生裂纹,从里层渗出的金属液被他给挡住,对感应圈起到保护作用;第三,松散层还是一个缓冲区。因烧结层已成坚硬壳体,受热和冷却时,重要产生总体体积膨胀和收缩现象,由于松散层结构疏松,对坩锅体积变化起到缓冲作用。

半烧结层(亦称过渡层):位于烧结层和松散层之间,分为两部分,靠近烧结层部分,杂质熔化并重新分布或粘结镁砂粒,镁砂发生部分再结晶,大砂粒显得特别密集;靠近松散层部分,靠近松散层部分完全由粘合剂粘合在一起。半烧结层兼有烧结层和松散层作用。

25、如何选择烤炉工艺制度?

①  最高烤炉温度:打结坩锅绝热层厚度在5~10mm时,对电熔镁砂来说,1800℃烤炉时,烧结层只占坩锅厚度的13~15%。2000℃烤炉时占24~27%,从坩锅高温强度考虑,烤炉温度高一些为好,但不易过高,大于2000℃由于氧化镁升华或由于氧化镁被碳还原,以及氧化镁激烈再结晶,形成蜂窝状结构。因此最高烤炉温度应控制在2000℃以下。

②  升温速度:升温初期,为了有效的去除耐火材料中的水分,应充分的预热,一般在1500℃以下升温速度要缓慢;炉温达到1500℃以上时电熔镁砂开始烧结,这时应采用大功率,以快速升温至预计最高烤炉温度。

③ 保温时间:炉温达到最高烤炉温度后,需要在该温度下进行保温,保温时间根据炉    型和材质有所不同,如电熔镁小坩锅15~20min,电熔镁大、中坩锅30~40min。

因此,将烤炉时的升温速度和最高烘烤温度下的烘烤时间归纳为:低温慢速烘烤、高温快速烧结,具有一定保温时间作为一条基本经验来掌握。

26、为什么要进行洗炉?

坩锅经烘烤后:①烧结层晶界上有大量液相,熔炼时会有一部分进入钢液;②坩锅表面孔隙多,气体和不净物也多;③烧结后降温速度很快,相当数量固熔于方镁石晶粒或玻璃相中的高熔点杂质来不及析出,烧结层未达到最好状态;④炉口和出钢咀部位温度较低。

27、真空下金属液与坩锅耐火材料有哪些反应?

①真空状态下,①耐火材料中的氧化物会发生分解反应:

MgO(固)=Mg(气)+1/2O2(气)

AL2O3(固)=2AlO(气)+1/2O2(气)

SiO2(固)=SiO(气)+1/2O2(气)

②金属液与耐火材料发生下列反应:

Fe(液)+MgO(固)=Mg(气)+[FeO]

Fe(液)+SiO2(固)=SiO(气)+[FeO]

③随着压强降低,金属液中C的还原能力增加,由于C的还原作用,使坩埚耐火材料受到侵蚀,发生如下反应:

MgO(固)+[C]=Mg(气)+CO(气)

AL2O3(固)+3[C]=2【Al】+3CO(气)

SiO2(固)+2[C]=[Si]+2CO(气)

④另外,金属液中的其它元素也有还原作用,如下:

MgO(固)+[Si]=Mg(气)+SiO(气)

SiO2(固)+[Ti]=[Si]+TiO2(气)

28、坩锅干法打结需要注意些什么?

①  先检查感应圈绝缘情况,水冷系统是否正常;

②  打结工具清洁,无锈、无脏物;

③  坩埚铁皮(石磨芯)座正,与底部垂直,外部包几层黄板纸,易于拔出;

④  炉底高度必须再感应圈最底匝以上;

⑤  坩埚底部与炉壁过渡处注意打结质量,防止产生裂纹;

⑥  每层打结前,前一层必须用钢钎划松3~5mm,再加料打结,防止分层和减少粒度偏析。

29、电熔氧化镁+铝镁尖晶石修炉粒度配比有哪些要求?

电熔镁砂占总量的50~60%,分为粗颗粒、中颗粒、细颗粒;铝镁尖晶石占重量的40~50%,分为粗粉和细粉。

30、熔化期的任务是什么?

化料、去气、去除低熔点有害金属杂质和非金属夹杂物,调整合金液温度,并置于足够的真空度下,为精炼期创造条件。

31、熔化期有何特点?

①  炉料逐渐熔化,钢液逐渐形成,钢液相对表面积很大,熔池也比较浅,非常有利于去气和非金属夹杂物去除,去除的夹杂物占总夹杂物的70%以上;

②  熔化期可以去除大部分气体,氢气可以去除70~80%,氮气可以去除60~70%,氧气可以去除30~40%;

③  炉料在升温和熔化过程中,放出大量气体,使真空度降低;

④  炉料在熔化过程中,坩锅壁周围金属料温度最高(尤其中下部),最先熔化,由于涡流热、辐射热、传导热的综合作用,使整个炉料逐渐自动下沉,钢液温度稳定。

32、熔化前需做哪些准备工作?

①  熔化前必须对设备进行检查,包括炉体、真空、电器、机械、水冷、测温、浇注等;

②  炉子必须具备熔炼时合适的真空度和漏气率;

③  原材料符合技术规程要求,配料准确;

④  坩锅具备很好的打结和烧结质量;

⑤  制定合适的工艺。

33、装料的原则是什么?

下紧上松,合理布料,防止架桥,难熔金属装在高温区。

34、精炼期的任务是什么?

调温,合金化(调成份),去气、去杂质,均匀成份。

35、精炼期的特点是什么?

①  高真空精练有利于去气,有害杂质的挥发,避免活波元素烧损,准确控制合金元素含量。可采用极活波的稀土金属进行脱氧和微合金化;

②  精练时钢液的高温沸腾使钢液与炉衬反应,向钢液供氧,用碳脱氧产物为气体,被及时抽走,不玷污钢液,碳氧反应剧烈,加速脱气;

③  电磁搅拌强,有利于非金属夹杂物上浮去除;

④  在高温和高真空下,钢液流动性好。

36、为什么对钢液进行脱氧?

氧在钢中及合金中以融解状态和氧化物形式存在,它导致钢和合金产生偏析、裂纹、夹杂、气泡、疏松等缺陷,大大地降低钢和合金的物理性能。

37、真空感应炉脱氧的方式有几种?

①  用碳脱氧:【C】+【O】=CO(气)

②  用氢脱氧

③  用甲烷脱氧

④  用固体金属脱氧

38、钢液中氧的来源?

氧的来源主要通过原材料带入,设备吸附气体的释放、炉体漏气、坩锅表面氧化、耐火材料与熔池作用等多种途径进入金属熔池。

39、钢液为什么要去除H2和N2?

氢和氮对钢及合金是及其有害的元素(除含氮钢外)。

①  氢含量过高,会使钢和合金产生白点或发纹,降低钢及合金的塑性和抗张强度,使金属过早断裂;

②  含氮量过高,会在钢中产生气泡和疏松,破坏金属的致密性。

40、要使有害杂质挥发应采取怎样措施?

真空下要使要害杂质挥发,要有尽量提高炉内真空度。

41、要减少有益元素的挥发应采取什么样的措施?

①  充氩,提高钢液面上的气相压力;

②  易挥发元素在出钢前加入;

③  低温不全结膜加入,并利用电磁搅拌,迅速使成分均匀化。

42、精练的三种方式是什么?

①  高温精练,精练温度高于液相线150℃或是150℃以上;

②  中温精练,精练温度高于液相线100~150℃;

③  低温精练,精练温度高于液相线50~100℃

43、高温精练应注意些什么?

①  高温精练时,一定注意坩锅质量和熔体组员的化学性质,否则将强化坩锅与熔体之间的反应,向钢液供氧,达不到精练效果;

②  高温精练时间不宜过长,一般10~20min为宜。

44、合金化阶段加料应注意些什么?

①  精炼期加入的合金元素,均为活波或微量元素,与氧和氮的亲和力大,对合金性能影响显著,因此,加入前,熔池必须经过充分脱氧和去气;

②  根据与氧亲和力的大小和挥发程度,选择合适的加料顺序,一般采用先强后弱,先多后少,先加低蒸汽压,后加高蒸汽压元素的原则;

③  蒸汽压高的元素,加入时需要氩气保护;

④  Al、Ti、Zr加入时,发生放热,需低温加入,另外,高温加入还会引起喷溅。

⑤  炉料比重轻,应加强搅拌。

45、真空浇注的特点?

①  钢液在真空下流动性特别好;

②  钢液和在真空下浇注的锭和电极散热极慢;

③  在真空下浇入模中的钢液,随着钢液的降温和凝固要不断的放出气体;

④  钢液直接注入模中,不用盛钢桶。

46、对真空浇注系统的要求是什么?

①  整个浇注系统结构紧凑,占用空间尽量小;结构简单,不复杂;易于装配和拆卸;所有拐弯处要圆滑过缓,且有一定的光度,减少压头损失,易于钢液流动和填充;尽量减少耐火材料,多用金属料;部件装配要严密,保证浇注时不跑钢;

②  浇注系统要保持清洁,防止外来物玷污钢液;

③  浇注系统经过烘烤,保持干燥,防止水分和气体进入钢液。

47、钢锭缩孔是怎样产生的?

钢液注入锭模后,首先结晶的外壳决定了钢锭的外形尺寸,而中心部分由于凝固收缩,体积缩小,未凝固的钢液就来补尝收缩,模中钢液的水平面下降,最后在钢锭上部形成一个倒锥形体,这就是缩孔。

48、减少钢锭缩孔的办法有哪些?

①  使用保温帽;

②  加入发热剂;

③  对保温帽内钢液进行电阻或电弧加热。

49、怎样计算铁基合金的熔点?

T熔=1535-65【C】-30【P】-25【S】-20【Ti】-8【Si】-7【Cu】-5【Mn】-2.5【Ni】-2.7【Al】-2【V】-1.7【Mo】-1.5【Cr】-1.7【Co】-1【W】-1300【H】-90【N】-80【B】-80【O】-5【Ce】-6.5【Nb】℃

50、怎样计算镍基合金的熔点?

T熔=1453-61.7【C】-13.2【Si】-3.6【Mn】-35【P】-32.3【S】-1.6【Cr】-5【Al】-11.1【Ti】-0【Co】-6.8【Nb】-2.7【W】-1.0【Mo】-0.6【V】-0.75【Fe】-1.3【B】-2.1【Cu】-5.3【Zr】-62.5【O】-5.9【Ce】-2.7【Mg】℃

51、如何确定浇注温度?

根据合金熔点的计算结果选择浇注温度。一般浇注温度比熔点高40~80℃,对于流动性好的钢种选择下限,流动性差的钢种选择上限。

52、浇注温度对钢锭质量有何影响?

在浇注和金属凝固过程中,钢液中的气体要溢出,夹杂物要上浮,钢液由凝固产生的收缩需要填充,这就要求钢液有一定的过热度,以保持良好的流动性。但温度过高,会使柱状晶区加宽,偏析增大,锭子各向异性大,缩孔加深,钢锭和电极拉裂倾向性增加,甚至粘模或拉断,造成废品,温度过低,不利于气体和夹杂的去除,还会使锭子或电极表面质量下降,等轴粗晶区扩大,夹杂物增多,疏松严重,甚至于造成短尺废品。

53、真空感应炉浇注操作前应注意些什么?

在浇注前,先送大功率搅拌钢液,使温度和成分均匀化,把钢液上面的浮渣推向坩锅壁,熔池中间部分成镜面,并倾动坩锅几次,使推向坩锅壁附近的浮渣粘在坩锅壁上,然后降低到保温功率,带电浇注,带电浇注的目的在于:一是在浇注时的浮渣推向坩锅后面,不顺着钢液流入钢锭和电极中,二是使钢液保持温度,不致有大的变化。

54、浇注后为什么要进行真空保存?

①  避免红热金属的氧化和过早的晃动模子,破坏结晶的正常进行;

②  减少坩锅内剩余合金和坩锅壁渗入金属的氧化,减轻下一炉次的冶炼负担,保证合金质量。

55、高温合金浇注时易产生哪些缺陷?

①  表面裂纹、重皮、结疤、表面夹杂等;

②  缩孔和疏松;

③  点状偏析

56、真空感应炉常用的烤炉工艺?

①  煤气烤炉;

②  电烤炉。

57、什么是合金化?

合金化指冶炼过程中加入金属材料并按钢种规定调整合金成份的过程。

58、Ni、Cr在钢中有何作用?

Ni与Fe形成固熔体,固熔后使之强化,Ni在钢中不形成C化物,起到细化晶粒作用,改善钢的低温性能,使钢具有高强度、高韧性,耐磨性和钢的疲劳强度,使钢的导电性和导热性下降。Cr保证高温合金的高温抗氧化能力。

59、W、Mo在钢中有何作用?

W同C形成碳化钨具有高熔点,具有硬性,增加钢的耐磨性,Mo提高钢的硬度,使Fe素体固熔化,提高强度。

60、Al、Ti在钢中有何作用?

Al起到细化晶粒的作用,用于脱氧剂,提高钢的抗氧性,改善钢的电磁性能。Ti提高合金的高温持久强度。

61、感应炉冶炼的四个条件是什么?

设备正常,原料合格,坩埚良好,工艺合理。

62、真空感应炉全熔的标志是什么?

钢液表面翻滚现象停止,气泡细小而均匀地逸出。

63、烤炉的要求是什么?

①  煤气烤炉升温缓慢均匀,高温(1200℃)适当保温,以达到去除潮气目的;

②  Fe洗烤炉慢速升温,高温(1600℃)快速烧结。

64、钢锭模的使用有何要求?

①  锭模由生铁铸成,使用前必须经过退火处理或高温洗烫处理;

②  座模子时要座正,防止钢液冲刷;

③  座模前要对钢锭模进行清理,内表面保持清洁。

65、真空感应炉冶炼的三个重要工艺参数是什么?

①精炼温度。②精炼时间。③真空度。

66、真空感应炉一般装料的顺序

坩埚底部放小Ni板铺底,依次加Co、Cr、Ni,铁棒放置出钢槽一边,V、W、Mo、Nb装中上部,最上部装放Ni,可早期形成熔池,有利于炉料熔化。

67、真空感应炉取样应注意些什么?

①  样勺表面刷上涂料;

②  样勺进入钢液前,要对样勺进行预热几分钟;

③  钢液温度适中,温度过低容易包样勺。

68、坩锅冶炼后期注意事项?

①  注意观察坩锅监视系统,以便确认钢水对炉壁的侵蚀情况;

②  翻炉时观察坩锅,是否产生裂纹,及裂纹的大小;

③  加强对设备的检查,防止设备疲劳工作引起事故。

69、坩锅打结时的注意事项?

①  炉衬完好,不漏感应圈;

②  均匀布料,钎子插几遍后用打炉机打实;

③  湿打料不易过稀,防止烤炉时上涨;

70、真空感应炉冶炼时对真空系统有哪些要求?

① 真空泵组合理,抽气能力强;

② 炉体漏气率符合要求;

③ 各种过滤网倒换正常;

④ 各种阀门密封完好。

71、感应炉结膜的目的是什么?

在精练合金化阶段,向熔池里添加Al、Ti、Ce、B、Zr等活波元素时,如果熔池温度过高,在高真空下,添加会发生喷溅和挥发,活波元素还会与坩锅发生剧烈反应,而低温下加Al、Ti、Ce有利于进一步脱氧,所以,添加合金料时,需降低温度,钢液表面结膜后加入。

72、感应炉冶炼化学元素比较多钢种装料应注意什么?

主要注意原料的装入顺序和方法。根据原材料特点、易氧化程度、挥发情况、比重、和数量的多少,装入不同的地方和部位;易氧化、易挥发元素在精练后期加入。

73、小型真空感应炉后期加料应注意什么?

小型真空感应炉后期也就是精练合金化阶段,加料时应对钢液进行结膜,防止喷溅和挥发;另外,加料一般靠测温管加入,需确定料是否全部加入。

74、小型真空感应炉为什么要清理坩锅?

小型真空感应炉一般采用间歇性生产,每炉生产后破真空,造成坩锅氧化严重,同时,因为炉体小,粘结在炉壁上的残余钢液对下炉的冶炼时的化学成分造成影响。

75、真空感应炉对冶炼钢种的生产顺序有什么要求?

①  走双真空路线的钢种放在坩锅前期冶炼;

②  对个别元素有特殊要求的钢种(如碳、气体等)放在前期冶炼;

③  高温合金放在前期冶炼;

④  含铜钢种放在后期冶炼。

76、含Cu钢种为何放在坩锅后期冶炼?

①  铜在一般钢种中属于有害元素,放在前期冶炼,容易对其他钢种造成污染;

②  含铜钢流动性好,对坩锅侵蚀比较严重,影响坩锅寿命。

77、真空感应炉对配料有什么要求?

①  使用的炉料牌号、批号正确;

②  炉料化学成分准确,符合技术规程要求;

③  炉料使用和流通过程中执行双人检斤,确保重量准确。

78、真空感应炉抹炉衬的要求?

①  炉衬厚度均匀,不漏感应圈;

②  炉衬表面光滑;

79、冶炼高温合金所用的原材料主要有那些?

①  返回料

②  中间合金

③  精钢材

④  金属料

80、冶炼高温合金对原材料有哪些要求?

①  对各种冶炼用原材料应准确的掌握它的化学成分,不允许混乱;

②  原材料中S、P含量低,低熔点有色杂质Pb、Bi、Sn等要低;

③  原材料气体含量要少;

④  原材料要特别清洁、无锈,无油污;

⑤  原材料不准雨淋和堆放在潮湿场地,以保持干燥。

⑥  根据炉子容量大小和电源频率,对原材料大小有一定要求。

81、真空感应炉返回料有什么特点?

①  都是高温合金、精密合金和高合金钢类;

②  来源少又昂贵;

③  化学成分明确

④  气体、夹杂物含量要少

⑤   表面质量要求高

⑥   尺寸要求严格。

 

82、返回料为什么进行预处理?

①       减少返回料中的气体含量;

②       清除返回料表面氧化皮及其他吸附物;

③       均匀化学成分;

④       把不规格的返回料处理成适合适合熔炼的规格。

83、返回料预处理的方法有那些?

①   表面处理

②   重熔处理

③   化学处理

④   尺寸规格的处理

84、真空感应炉常用脱氧剂有哪些?

碳、Si-Ca、Al块、Ni-Mg等。

85、产生渣圈的原因是什么?

①  坩锅长时间冶炼时,抽空过程中钢液不断地喷溅,逐渐形成渣圈;

②  钢液气体含量高,抽空时迅速形成渣圈。

86、真空感应炉冶炼过程中渣圈对冶炼的影响?

①  渣圈造成坩锅直径变小,加料时容易架桥;

②  渣圈在冶炼过程中容易掉进钢水,造成化学成分不合;

87、产生架桥的原因是什么?生产中如何破除架桥?

产生架桥的原因有:①炉料过长;②含Co钢种加料时,Co板后期加入,熔化时焊接,产生架桥;③渣圈过大,产生架桥。

破除架桥可采用如下方式:①用吊锤砸开;②倾动坩锅,用熔化的钢水把架桥部位烫开;③对于架桥严重的,可破真空处理。

88、喷溅是如何产生的?

①  熔化速度快,炉料中气体未充分排出,或者熔化过程中发生架桥,坩锅下部的金属液温度很高,大块冷料突然落入熔池,必然会引起喷溅;

②  补加的合金料中,气体含量高,加入速度快,温度高,来不及充分放气就熔化为液体,也容易造成喷溅。

89、怎样防止和处理喷溅?

①  防止喷溅应从原材料的准备和合理装料开始,选择合适的供电制度,熔化期精心操作,避免架桥现象,补加合金料时,先将熔池钢液降到合适温度,再缓慢加入,以杜绝喷溅发生。

②  发生喷溅后,应适当降温,减缓反应进行,使沸腾逐渐减弱;产生大喷溅时,可以通入氩气,降低真空度,提高炉内压力,压制沸腾待钢液平静后,再继续抽空。

90、冶炼超低碳钢时怎样使钢中碳降到最低?

①  原材料带入的碳尽量低;

②  炉中碳高时,可加入FeO降低炉中的碳;

③  加强对钢液的搅拌;

④  真空度要高。

91、真空感应炉真空度上不来的原因?

①  炉体漏气;

②  真空泵抽气能力不足;

③  钢液气体含量高,放气量大。

④  设备存在漏水、漏油现象。

92、大型真空感应炉破真空注意事项?

①  首先是低熔点挥发物的燃烧,将造成设备的损坏;

②  翻炉后先加入一小部分炉料,降低坩锅温度;

③  正在熔炼时破真空应该注意对钢液表面进行结膜,防止钢液氧化;

93、怎样处理渣圈?

①  渣圈产生后,可在洗炉时,通过增加装入量和前后倾翻的方式烫掉渣圈;

②  对已经离弧的渣圈,可以通过加料料筐进行处理;

③  对于大一点的渣圈,因为与坩锅焊接比较牢固,可采用破真空,直接用电焊或火焊清理。

94、真空感应炉浇注过程中造成堵水口的原因是什么?

① 浇注初期堵水口,一般为流钢槽清理不净或是翻炉时钢液表面渣子多,浇注速度没有跟上造成;

②  浇注中后期堵水口,主要是因为浇注时断流,流钢槽内钢液表面渣子在水口堆积,造成堵塞;

③  浇注温度偏低。

95、浇注时钢锭模底部钻钢水的原因有哪些?

①  浇注温度偏高;

②  钢锭模底部掉肉或者是底垫砖没有塞好。

96、为什么浇注过程中会烫模子?

①  浇注温度偏高;

②  模子或水口没有座正,水口歪,浇注时钢水直接浇到模壁上。

97、为什么钢锭模会变形,变形的钢锭模对浇注有何影响?

钢锭模变形主要由钢锭粘在钢锭模内,不能顺利脱出,常采用撞击的方式脱模,造成钢锭模变形。变形后的钢锭模会给钢锭脱模带来困难。

98、破真空对坩锅有何危害?

①  破真空后,对坩锅造成氧化,表面易脱落;

②  残余钢水吸氧严重,下炉冶炼中在坩锅表面形成氧化膜,给冶炼带来困难;

③  破真空后,坩锅急剧降温,容易产生裂纹。

99、真空感应炉炉中分析成分偏高造成“和面”的原因有那些?

①  原材料化学成分有偏差;

②  加料时称重不准;

③  冶炼过程中掉渣圈。

100、真空感应炉熔炼中对钢液上涨如何处理?

钢液上涨为钢液中气体含量偏高,加料后钢液上涨,可采用充入氩气的方式,增加熔炼室压力。

 

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