中频炉安装手册.docx
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中频炉安装手册
1.目录······································1
2.简介······································2
2安装工具和设备······························3
3中频炉的工作原理·····························4
4中频炉的坩埚捣制工艺·························4
4.1坩埚材料的选择······························4
4.2坩埚筑炉步骤·······························6
4.3坩锅烘炉烧结工艺····························8
4.4开炉前的操作·······························9
5注意事项··································10
1简介
中频炉是160KA铝电解槽预焙阳极炭块磷铁铸造生产使用的最佳设备。
它具有体积轻、运输方便、安装简易、浇注使用灵活、技术先进、投资小、见效快等优点，十分适合于施工企业使用。
1）设备用途
熔化磷生铁
2）设备技术参数
炉子形式中频感应炉
额定容量2t
熔化物质磷生铁
熔化温度1450℃
熔化能力≥1.8t/h台
使用环境室内,最低温度5℃,多粉尘场所
3）结构特点
炉体设计有炉衬顶出装置,具有快速拆除炉衬的功能。
感应器用牌号为T2的优质紫铜管在专用工具上绕制而成，并经整体浸漆、真空烘干等绝缘处理，感应线圈壁厚≥4mm。
磁轭采用牌号为Z11的进口冷轧无取向矽钢片叠制而成。
倾炉系统采用液压式，倾炉缸采用倒置式安装。
所有液压元件均采用国内名牌厂家产品。
炉体部分具有漏炉报警，冷却水失压及冷却水超温保护措施。
中频电源主回路应采用可控硅并联谐振电路，并应满足输出功率旋钮在任何位置均可启动，且启动成功率不低于90%。
中频电源所用逆变可控硅管采用英国西码公司的产品，并保证工作电流不大于元件额定电流的50%。
中频电源具过流、过压、缺相及水温、水压等保护措施。
4）电器要求
高压开关柜为电缆进线采用6.6kV电压等级,电压互感器外绝缘为6.6kV电压等级。
整流变压器、中频电源柜用于高原即海拨1620高。
2安装工具和设备
1）钳工工具1套
2）电工工具1套
3）钢卷尺1套
4）筑炉工具1套
a.捣固锤4件
b.捣固棒4件
c.五指叉2件
d.捣固棍4件
e.料斗1件
f.加料铁箕4件
g.布剪刀2把
h.铁揪8把
i.紧固圈2个
j.加料钳2把
k.楔木块（测炉衬厚度、自制）2件
5）涨紧圈1件
6）电焊机、氧气、乙炔、气割机各1件
7）使用的各种材料
8）根据不同型号的炉子、自制的工具等到可作相应变动
9）吊装设备利用车间行车
10）混沙设备：
在配制炉料时为提高炉料的质量和配比均匀度，是有效物不易挥发，应具备一台0.5M3—1M3的搅拌机（不锈钢托盘及锅型封盖）。
应具备：
30M2的配砂车间和烘干炉，这对于长年生产的企业必须具备的环节，不使大量的石英砂、硼酸等筑炉材料受潮废弃。
3．中频炉的工作原理
在一个用耐火材料筑成的坩埚外面，套着螺旋形的感应器，坩埚内装有炉料，它有如插在线圈当中的铁芯。
当线圈上通以交流电时，由于交流电的感应作用，在金属炉料内部产生感应电动势，并因此产生电的涡流，由于金属炉料有电阻，因而当电通过时就会发热，感应电炉熔炼金属的热量就是利用这种原理产生的。
中频炉是由转动架、炉壳、感应器、坩埚等四大部分所组成。
在生产中坩埚捣制质量的好坏，不仅要影响坩埚的寿命，而且影响熔化率和电能消耗。
坩锅的质量除去坩埚材料因素的影响外，主要取决于坩埚捣制工艺和烘炉烧结工艺。
所以，中频炉的安装重点主要是坩埚的捣制工艺。
4中频炉的坩埚捣制工艺
4.1坩埚材料的选择
4.1.1中频感应电炉的坩埚材料分酸性、中性、碱性三种，可根据被熔炼金属的性质来选择。
熔炼磷铁选择酸性坩埚，其主要组成为石英砂、硼酸和水玻璃。
要求石英砂SiO2含量99-99.5%；杂质含量Ft2O3≤0.5%;CaO≤0.25%；Al2O3≤0.2%。
对硼酸的要求是：
B2O3≥98%；粒度小于0.5mm。
酸性坩埚材料配比表（如表1）
材料用途
炉衬
炉颔
石英砂
粒度
（目/时）
8--10
10-16
16-24
石英粉
10-16
16-24
石英砂
配比
%
25
20
30
25
30
50
20
粘结剂
硼酸1.7—2.0%
水玻璃10%
表1酸性坩埚材料配比表
4.1.2坩埚模制作
由于感应电炉熔炼特有的“集肤现象”，坩埚容量（坩埚直径）与感应电炉的用电频率有一定对应关系，所以在制作坩埚模时不宜随意改变坩埚容量，图1是适用于GW-2型中频炉的坩埚模图。
坩埚模图可以根据不同型号的炉子制作，制作时坩埚模外表的焊缝和过渡园角一定要打磨光滑，然后，在坩埚模上钻一些小孔，有利于排除水蒸气，每孔相隔225mm，直径2-3mm。
坩埚模的材质可选用低碳钢。
4.1.2.1用δ4-5mmA3钢板制造：
（见图1）在坩埚模制作好后，周围用气焊均割成20-30mm的风线口间距50×70mm，做透气使用。
外表用抛光机，打磨、除锈、光滑无凸凹。
4.1.2.2坩埚模的尺寸有3种
1）φ400×φ360
2）φ380×φ280
3）φ310×φ250
采用2）尺寸最好。
图1坩埚模
4.2坩埚筑炉步骤：
4.2.1筑炉前的准备工作。
准备工作包括电炉及施工现场清理、各种绝缘材料、炉衬材料和筑炉工具均应到达施工现场。
4.2.2中频炉的铁芯、线圈的安装应符合下列规定：
1）线圈与铁芯间的间隙，应符合设备技术文件的要求；
2）线圈上下及线圈之间的环形绝缘板，宜采用各900的四块弧板组成，各层绝缘板的接口应错开45°；
3）弧形板的中心必须和线圈中心相重合，接口处应留有2-3mm空隙。
4）转动架转动应灵活无卡阻，限位装置应动作灵敏可靠。
5）油、水系统管路应畅通、无泄漏。
6）放正炉体，在炉底用枕木垫实，然后，感应线圈内壁围上4-5层玻璃丝布，炉底铺上同样厚度的玻璃丝布，再在里面铺2-3层石棉布，尽量摊平铺匀，最后用涨紧圈把上口石棉布撑紧。
4.2.3炉底捣筑
用加料斗将坩埚材料加入，每层捣筑的厚度40-50mm，密度要求2.05-2.25克/厘米3。
炉底打结厚度应高出实际厚度70mm，然后将面上的30mm扒掉，再在中央挖一个与坩埚模底一致的园洞，深约20-30mm，并捣实均匀。
4.2.4炉衬捣筑
将坩埚模放入炉底的圆洞，位置必须垂直正中。
坩埚模放正之后用楔木块紧固定位，并用压铁将坩埚模压住，以防模子在捣筑过程中偏移或上浮。
炉衬的捣筑每次加料高度不超过50mm，并在捣筑第二层炉料前，应将第一层的表面耙松，然后再加料捣筑，依次类推，逐层捣筑。
4.2.5炉领捣筑
在离坩埚上口20-25mm处，换用炉领料捣筑炉领。
炉领应筑成一定坡度的喇叭形，然后在表面刷上用水玻璃和耐火材料粉配制的涂料。
至此，坩埚捣制完毕。
4.2.6坩埚在捣制中应注意以下几点：
1）由于石英砂粗细颗粒加料时容易分层，所以必须使用辊料斗加料；
2）捣筑炉料应一锤压一锤，捣锤力度均匀，逐层捣实；
3）捣制过程必须连续操作，切忌筑筑停停，停停筑筑。
中途不宜换人操作，只有这样，才能使炉衬致密、均匀，经烧结后得到理想的工作层。
4.3坩锅烘炉烧结工艺
4.3.1烘炉烧结的原则是：
低温缓慢烘炉，高温满炉烧结。
4.3.2制定烘炉工艺曲线（如图示2），此曲线适用于GW-0.5中频感应电炉。
制定烘炉工艺曲线必须达到这样的目的一是形成一层尖硬而耐磨的坩埚烧结层；其次是获得石英砂耐热冲击的大幅度晶态转变，也就是更好地提高坩埚的致密性，均匀性及体积稳定性，使烧结层在急冷急热的情况下，不形成大的裂纹，从而提高炉衬的使用寿命。
4.3.3坩埚烘炉烧结步骤
1）感应电炉起动。
开机后从室温烘炉至600℃以前，要将功率调控在10-25KW，尽量缓慢升温；
2）一次恒温。
此阶段是a-石英向a-磷石英转变过程，体积变化最大，所以在900℃时要确保恒温2小时；
3）加料升温。
当温度升至坩埚模焊缝开始熔化时，即可加炉料，加料时大块料尽量放下层和靠近坩埚壁，小块料填补空隙，并将料加满。
为使坩埚表面挂上一层完好光滑的釉面，可事先加入1公斤碎玻璃；
4）二次恒温。
此阶段是鳞石英向方石英转变过程，烧结层的厚度很大程度上取决于这一过程。
按满炉烧结的原则，金属液应尽量地熔满炉。
当温度升至1500℃，恒温2小时，以得到满意的烧结层；
5）出水，要求在炉衬烧结后前三炉水不能一次倒空。
第一炉出水30%；第二炉、三炉各出水50%，从这以后，可自行决定出水情况。
4.3.4开炉前的操作
1）开炉前要检查中频炉的电源和铁芯、线圈、过水电缆、配电室等线路是否畅通，有无漏电。
2）转动架转动是否灵活，限位装置动作是否灵敏可靠。
3）输出轴、减速箱、油、水系统管路是否合理、畅通、无泄漏。
4）坩埚进行烘烤后是否有裂纹，疏松和剥落的危险。
5）加入的炉料块状的大小是否合符要求。
5注意事项
a.中频炉熔炼铁水温度控制在1400℃-1450℃以下。
b.中频炉在熔炼过程中应经常用炉钎捅料，若遇炉料“搭桥”时，不能强行下捣，只能将“搭桥”中的炉料抽出一些，然后在轻轻晃动，让炉口冷料自然沉入已熔化的铁水中，硬捣会将坩埚壁衬捣坏，影响炉子寿命。
c.在熔炼过程中，要加入的合金元素必须进行预热，预热温度在100℃-200℃，粒度在10mm-15mm为宜。
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