确保无芯中频感应电炉炉衬质量

　　1前言东风汽车一分厂两台6t无芯中频感应炉是中美合资公司所生产，已使用近两年的时间，由于其熔化效率高，大大提高了铁水供应量，解决了以往铁水供给不足影响生产等现象。但每筑一次炉需用115h的时间，使用的筑炉材料为比较昂贵的进口成品砂，其使用的炉次仅为150次左右。如何改进筑炉方法以及做好中频炉炉衬使用中的维护保养工作，延长其寿命，降低材料成本，提高劳动效率，已成为十分关注的问题。

　　6t中频炉主体是一个用石英砂结成的炉衬坩埚。炉衬的上部分为炉口，炉口一侧有供铁水流出的出铁槽，炉衬的内部是金属炉料或铁水，炉衬外面为绝缘层和绕有内部通水的紫铜材料的感应线圈，当感应圈内通过交变电流时，产生交变磁场。

　　在200Hz交变磁场作用下，坩埚内的金属炉料内部产生感应电流，炉料因本身电阻而发热，使炉料熔化成铁水。从炉口往下50cm多无线圈，不做功。

　　3原筑炉工艺存在问题一分厂现有两台6t中频炉，按设备厂家介绍的筑炉工艺进行筑炉，使用时炉子靠近炉底部位的炉衬易脱落，造成其使用寿命比较短；同时由于筑炉材料为进口材料，年材料消耗费用非常大；对于机械化程度比较高的HWS造型自动线来说，手动筑炉周期比较长，势必影响铸件生产，而且工人劳动强度大。

　　4改进措施（1）为防止炉底R部位炉衬脱落，改进坩锅R部位结构将原坩锅模R部位也就是炉底以上350mm的尺寸内收，从而达到加厚R部位炉衬的目的，同时缩小坩锅底部直径，加大炉壁与炉底的斜度，以此缓解铁水在炉内搅拌时对炉壁炉底的强力冲刷。

　　（2）加大坩锅模的刚性，采用大功率电机振动筑炉，提高炉衬使用寿命电动振动机筑炉原理：采用电动振动机筑炉时，炉衬中石英砂受振密实机理可概述如下：石英砂混合料受到强烈振动后，获得相当大的交变速度和加速度，此时颗粒之间的内摩擦力及颗粒与炉壳（绝热层）之间的外摩擦力急剧下降，石英砂混合料呈流动状态，在外加压力（如振动机自身质量或坩埚模的振动力）作用下，互相填充空隙并趋于紧密排列，达到密实目的。

　　当采用电动方式筑炉时，为防止坩锅模在振动中变形，影响炉衬质量，将原工艺制做坩锅模用的6mm钢板改为10mm厚的钢板，加大了坩锅模的刚性，确保坩锅模在大功率振动电机分三次由下而上振动时不变形，保证炉壁尺寸及炉衬的紧实率。

　　（3）提高劳动效率，降低工人劳动强度原手动筑炉工艺是用一种带有振动锤的手提电动打结工具，插入松散的耐火材料反复振动，打实炉衬；特别是打结侧壁，需分层打结，每层厚大约20cm炉窑施工：6t中频感应炉筑炉工艺改进及维护左右，随着侧壁的增高，逐渐地抽出坩埚模的定位木楔；同时由于坩埚模结构的限制，必需采用小功率手提电机手动筑炉。每筑一次炉，从准备到完工，需要1015h，整个过程分20多批次加料打结，人工劳动强度大，筑炉施工周期长，影响铁水供给，严重制约生产当采用，改进后坩锅模筑炉时，先将炉底料加足，摊平打实，然后分三次由下而上振动筑炉，下坩锅模、量坩锅模与炉壁四周尺寸后，将砂料充满，安装振动电机在R部位相对的两个卡子座上，约振动30min，以加大R部位炉衬的紧实率。随后将电机上移至坩锅模中部相对的两个卡座上固定，加料振动20min左右，对侧壁中部的炉衬材料进行打结，同时连续补充砂料。*后将电机移至*上面的两个卡座上安装，打开电机，振动约10min，至此筑炉过程基本结束。采用电动方式筑炉，从准备到完工共需35h，筑炉施工周期短。

　　（4）筑炉打结炉衬时，掌握好振动器振动时间，防止石英砂偏析炉衬振动时间不够，烧结后炉衬不结实，这样的炉衬使用寿命就很短，但这种情况很少发生。振炉时间过长，会出现粗细石英砂分布不均匀产生分层现象，细砂靠近坩埚模，粗砂靠近线圈。

　　由于所用炉衬材料为多种粒度石英砂的混合体，为适应炉衬耐高温和抵抗机械冲击需用大颗粒砂，而为了抵抗铁水穿透又需用一定量的细砂，故常将多粒度的砂混合使用，以满足其综合性能的需要。筑好的炉子刚使用不久就发生脱皮，甚至烧结层大面积脱落现象，这是由于炉衬振动时间过长，石英砂分层所致。由于烧结层石英砂细小，在高温时，加料撞击以及铁水冲刷所造成的。烧结层脱落后剩下粗大石英砂，虽耐高温和抗击力能力强，但其间隙较大，抵抗铁水穿透能力差，这时炉子常常会发生报警或漏炉现象。所以在打结炉衬时，一定要把握好振动器的振动时间，当石英砂料面不再下沉为振实（即石英砂体积不再缩小），这时应立即停止振动。

　　（5）炉衬材料改用进口成品石英砂为国产砂该两台6t中频炉使用初期，所用筑炉材料为美国进口的成品石英砂，当时我厂其它工频炉使用的为国产成品石英砂，性能好，而且价格低廉。因此我们在该中频炉上试用，结果发现其炉龄服役时间与进口砂效果相同，随后在两台中频炉筑炉时，全部改用国产成品石英砂，这样大大节约了原材料成本。

　　5日常维护及保养（1）6t中频炉从炉口向下50cm多之间无线圈，不做功，化铁水时，往往化至线圈处，这样炉口处炉衬烧结不好，炉衬较松，所以每次化料时化满些为好。

　　（2）由于是用电磁吸盘方式向炉内加料，而且6t炉炉口较小，这样炉口的炉衬时常受到炉料的撞击，易损坏，在炉口加上由固定销固定的护炉钢板，以减轻炉料的撞击。

　　（3）由于炉嘴出铁槽与炉衬相连，并且是两种不同的材料相接触处，停炉后，温度下降易产生裂缝，所以在停炉后或开炉前，把接触处清除干净，用石英砂或其它材料补好裂缝。

　　（4）加料及操作中应避免对炉衬的强烈的机械冲击，尽量在前次投入的炉料未完全熔化前加入炉料。

　　（5）由于中频炉铁水温度提温很快，要注意避免炉料搭棚及超温，因为我厂使用炉衬材料的高温荷重软化点为1600以上，超过这个温度，炉衬的寿命就会大大减少，甚至发生漏炉现象。

　　（6）坩埚使用初期烧结层很薄，应避免强烈的电磁搅拌和机械冲击，使用到中后期，每熔炼一炉铁水后，均应仔细检查坩埚状况，若发现裂纹或局部损坏，应及时修补。

　　结束语改进筑炉工艺，确保无芯中频感应电炉炉衬质量，并做好炉子日常使用中的维护和保养工作，大大提高了两台6t无芯中频感应电炉炉衬寿命和炉龄，并降低筑炉材料费用及劳动强度，使生产效率得到大幅度提高。