感应炉炼钢.ppt

第一节 概 述 一、感应炉的工作原理 无芯式 有芯式 常用无芯式 图10-1 第二节 无芯感应电炉的构造 图10-2 加热原理 Q=I2Rt I=KE E=4.44 φNf E感应电动势 第二节 无芯感应电炉的构造 集肤效应 与频率有关，太大，热效率差 因此不能太大 常用感应炉类型： 1、高频感应炉 200~300KHz 2、中频按引路 1000~2500Hz 3、工频感应炉 50Hz 表10-1 第三节 感应炉炼钢工艺 一般用不氧化法炼钢工艺，酸碱性都有 一、炉衬材料和筑炉 1、炉衬材料 酸性：硅砂，粘结剂：硼酸+水玻璃 碱性：镁砂，含氧化铁，要少，导电 2、筑炉方法：放绝缘隔热层—打炉底—放坩 埚模型—筑炉—烘烤 二、炉料和装料 1、炉料 要求：低S, P，纯净，大小适中 2、装料 大块状要在坩埚壁附近，小块在中间和底部 三、熔化 先用较小的功率通电（40~60%），10分钟后，再用大功率，大部分熔化后，加入造渣材料。 第三节 感应炉炼钢工艺 四、脱氧出钢 炉料熔清后，一般用硅铁、锰铁加入钢液沉淀脱氧，再进行化学成分调整，插铝终脱氧，出钢 五、合金钢的冶炼 不氧化法适合炼合金钢 酸性感应炉适合除锰钢外的所有合金钢 碱性感应炉 所有合金钢 第四节 真空感应炉 一、电炉的构造和工作原理 图10-4 第四节 真空感应炉 二、真空感应炉炼钢的优点 1、能比较彻底的清除钢液中的气体 气体在钢液中的溶解度 [H]=k1(pH)1/2 [N]=k1(pN)1/2 炉气分压 2、钢中元素氧化轻微 夹杂物少，钢液纯净 3、钢液中含氧量极低 在真空条件下，碳的脱氧能力强 C+FeO→CO↑+Fe 4、炼钢工艺简单 不进行氧化脱氧，过程简单，实际就是重熔 第四节 真空感应炉 三、真空感应炉炼钢中存在的问题 1、金属元素蒸发 当金属的蒸发压超过外界压力时，元素就会蒸发，Mn的蒸发压高，易蒸发。Cu也较易蒸发。 2、钢液的污染 炉衬中的SiO2易进入钢液中，并且脱碳， C+ SiO2—Si+CO↑ (室温压力大，反应不易进行，真空中有利反应进行) 第四节 真空感应炉 * * 图10-1 无芯感应电路的工作原理 1-感应器 2-坩埚 3-钢液（或炉料） ①-感应器中瞬间电流方向 ②-钢液（或炉料）中产生感应电流方向 二、感应炉熔炼特点 1、加热速度快 特别是变成液体后，增温快 2、氧化烧损轻，吸气少 3、工艺简单 生产灵活 4、炉渣的化学活泼性较弱，调节成分能力差 图10-2 感应电炉炉体部分构造图 1-水泥石棉盖板 2-耐火砖上框 3-捣制坩埚 4-玻璃丝绝缘布 5-感应器 6-水泥石棉防护板 7-耐火砖底座 8-不锈钢制（不感应）边框 9-转轴 图10-4 真空感应炉（坩埚容量25kg）炉体部分构造 1-真空密封回转轴承 2-接线装置 3-感应器 4-炉衬 5-加料器 6-观察孔 7-加料翻斗 8-炉盖 9-炉壳 10-测温装置 11-真空计接头 12-高真空控制阀 13-低真空控制阀 14、15-真空管道 16-真空容器 17-高真空度抽气泵（扩散式真空泵）18-低真空抽气泵（机械式真空泵） 图10-5 真空熔炼中锰的损耗曲线 图10-6 C0.2%的钢在Al2O3-SiO-2坩埚中进行 真空熔炼时含硅量和含碳量的变化 （图上标注的百分数是坩埚耐火材料（由Al2O3和SiO-2）中所含Al2O3的量）