感應爐熔煉具有以下優(yōu)勢:
(1)感應爐熱量產生于爐料內部,無需外界傳導,因而熱效率高,加熱速度快。
(2)鐵液過熱度容易調節(jié),出鐵溫度高。
(3)元素燒損少,鐵液中氣體含量和非金屬夾雜物少。
(4)由于電磁攪拌作用,鐵液的化學成分和溫度均勻。
(5)熔煉工藝穩(wěn)定、易控,鐵液化學成分準確。
(6)可以多用或全部使用廢鋼,用增碳的方法生產合成鑄鐵。
(7)切屑和邊角碎料等細小的難以在沖天爐內直接利用的廉價廢料,在感應爐內借電磁攪拌作用,很容易卷入鐵液而迅速熔化,而氧化損耗卻較少。
(8)感應爐的煙氣和粉塵較少,噪音小,作業(yè)強度低,環(huán)保治理比較方便。
(9)與沖天爐相比,不存在鐵液被焦炭硫污染問題。
(10)容易實現(xiàn)自動化管理。
當然,感應爐熔煉亦存在一些不足。例如,爐渣不能感應發(fā)熱,熔渣溫度低。加之坩堝的高徑比大,感應爐的冶煉能力遠不如電弧爐,在一定程度上,感應爐是一種重熔設備。此外,感應爐鐵液的過冷傾向大,爐前需采取防范措施等。
感應爐熔煉,耗電量比沖天爐大。不過,由此引起的成本增加完全可以由鑄鐵材質的提高和鑄件廢品率的減少而得到超額的補償。近年來,由于焦炭價格的上漲和沖天爐環(huán)保治理費用的增加,感應爐熔煉更加受到人們的重視,其應用范圍正不斷擴大??梢灶A見,供電緊張的局面隨著三峽發(fā)電機組的陸續(xù)投產將得到緩解,感應爐應用的前景十分看好。
優(yōu)質球墨鑄鐵和高牌號灰鑄鐵需由高溫、低硫、潔凈,且化學成分準確而少干擾元素的原鐵液為前提,感應爐正好提供了一個良好的平臺。目前,在機械、動力、汽車、容器和鑄管等部門的核心鑄件生產中,采用感應爐熔煉或沖天爐一感應爐雙聯(lián)十分普遍。國內主機廠和國外采購商,常以感應爐熔煉作為指定供貨條件,進一步推動了鑄造廠熔煉感應爐化的進程。
中頻感應爐功率密度大(比功率可達600~1200kW/t),熔化速度快,起熔方便,節(jié)省電能。由于功率密度大,無相平衡裝置,占地少,因此設備和土建費用較工頻感應爐低10%~15%。中頻感應爐成為鑄造廠熔煉爐之首選。在國外,工頻感應爐基本上僅保留其在有芯保溫爐方面的一些陣地。
當今,中頻感應爐的發(fā)展動向是:
(1)提高比功率,實現(xiàn)電效率和熱效率的雙高和快速熔煉。
(2)功率連續(xù)可調,以適應不同升溫和保溫能力的需要。
(3)變頻。如在熔化期間用較高頻率,提升功率加快熔化;在后期用較低頻率,以加大攪拌力,促進增碳和合金成分的調整。
(4)雙供電,即一套電源兩個換爐開關,分別聯(lián)系兩個爐體。在兩爐間可以任意分配功率,實現(xiàn)兩爐同熔或一爐熔化一爐保溫,確保隨時能向澆注線提供鐵液。也可以在一爐熔化的同時另一爐進行爐襯燒結。
(5)自動化管理。如對熔化、保溫、爐襯預熱燒結實行可編程自動化作業(yè);對電源、爐體和水冷系統(tǒng)進行診斷和作故障處理等。一個自動化程度高的爐子,人工操作僅限于接通電源,開啟變頻器和調定輸入功率,無需設專人看守變頻器或作其他操作調節(jié)。工作期間變頻器控制板會自動根據加料量和溫度等參數的變化,使變頻器處于高效運行狀態(tài)去完成升溫、保溫的全部過程。
(6)寬口爐體。近期國外推出寬口爐體感應爐,可實現(xiàn)大料直接入爐。
(1)感應爐熱量產生于爐料內部,無需外界傳導,因而熱效率高,加熱速度快。
(2)鐵液過熱度容易調節(jié),出鐵溫度高。
(3)元素燒損少,鐵液中氣體含量和非金屬夾雜物少。
(4)由于電磁攪拌作用,鐵液的化學成分和溫度均勻。
(5)熔煉工藝穩(wěn)定、易控,鐵液化學成分準確。
(6)可以多用或全部使用廢鋼,用增碳的方法生產合成鑄鐵。
(7)切屑和邊角碎料等細小的難以在沖天爐內直接利用的廉價廢料,在感應爐內借電磁攪拌作用,很容易卷入鐵液而迅速熔化,而氧化損耗卻較少。
(8)感應爐的煙氣和粉塵較少,噪音小,作業(yè)強度低,環(huán)保治理比較方便。
(9)與沖天爐相比,不存在鐵液被焦炭硫污染問題。
(10)容易實現(xiàn)自動化管理。
當然,感應爐熔煉亦存在一些不足。例如,爐渣不能感應發(fā)熱,熔渣溫度低。加之坩堝的高徑比大,感應爐的冶煉能力遠不如電弧爐,在一定程度上,感應爐是一種重熔設備。此外,感應爐鐵液的過冷傾向大,爐前需采取防范措施等。
感應爐熔煉,耗電量比沖天爐大。不過,由此引起的成本增加完全可以由鑄鐵材質的提高和鑄件廢品率的減少而得到超額的補償。近年來,由于焦炭價格的上漲和沖天爐環(huán)保治理費用的增加,感應爐熔煉更加受到人們的重視,其應用范圍正不斷擴大??梢灶A見,供電緊張的局面隨著三峽發(fā)電機組的陸續(xù)投產將得到緩解,感應爐應用的前景十分看好。
優(yōu)質球墨鑄鐵和高牌號灰鑄鐵需由高溫、低硫、潔凈,且化學成分準確而少干擾元素的原鐵液為前提,感應爐正好提供了一個良好的平臺。目前,在機械、動力、汽車、容器和鑄管等部門的核心鑄件生產中,采用感應爐熔煉或沖天爐一感應爐雙聯(lián)十分普遍。國內主機廠和國外采購商,常以感應爐熔煉作為指定供貨條件,進一步推動了鑄造廠熔煉感應爐化的進程。
中頻感應爐功率密度大(比功率可達600~1200kW/t),熔化速度快,起熔方便,節(jié)省電能。由于功率密度大,無相平衡裝置,占地少,因此設備和土建費用較工頻感應爐低10%~15%。中頻感應爐成為鑄造廠熔煉爐之首選。在國外,工頻感應爐基本上僅保留其在有芯保溫爐方面的一些陣地。
當今,中頻感應爐的發(fā)展動向是:
(1)提高比功率,實現(xiàn)電效率和熱效率的雙高和快速熔煉。
(2)功率連續(xù)可調,以適應不同升溫和保溫能力的需要。
(3)變頻。如在熔化期間用較高頻率,提升功率加快熔化;在后期用較低頻率,以加大攪拌力,促進增碳和合金成分的調整。
(4)雙供電,即一套電源兩個換爐開關,分別聯(lián)系兩個爐體。在兩爐間可以任意分配功率,實現(xiàn)兩爐同熔或一爐熔化一爐保溫,確保隨時能向澆注線提供鐵液。也可以在一爐熔化的同時另一爐進行爐襯燒結。
(5)自動化管理。如對熔化、保溫、爐襯預熱燒結實行可編程自動化作業(yè);對電源、爐體和水冷系統(tǒng)進行診斷和作故障處理等。一個自動化程度高的爐子,人工操作僅限于接通電源,開啟變頻器和調定輸入功率,無需設專人看守變頻器或作其他操作調節(jié)。工作期間變頻器控制板會自動根據加料量和溫度等參數的變化,使變頻器處于高效運行狀態(tài)去完成升溫、保溫的全部過程。
(6)寬口爐體。近期國外推出寬口爐體感應爐,可實現(xiàn)大料直接入爐。
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