本发明涉及一种感应电炉不烘炉的生产工艺,适用于炼钢生产。 当前的中小型冶炼企业中,对中频工频感应电炉的使用非常普遍。其常规冶炼方法是当坩埚打制完毕后,连同“坩埚铁模型”(炉胆)一并送电,靠强电磁场烘烤8小时以上,至到熔化,这种方法的缺点是:
a、每次烘烤坩埚要消耗一只铁炉胆(铁模型);
b、每次烘烤坩埚要消耗电能350-400℃;
c、烘烤坩埚和正常冶炼是同用一套电器设备,故烘烤时就要影响正常冶炼,按1.5吨炉计算,每次烘烤坩埚8小时,每炉冶炼需2小时则降低钢产量4.8吨。
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处,而提供一种不需烘烤、不消耗电能、不消耗炉胆的一种感应电炉不烘炉的生产工艺。
本发明的目的是这样实现的:常规冶炼工艺以石英砂和硼酸为坩埚打制原料,经过打制坩埚、烘炉、装料、冶炼、出炉等工艺流程,本发明的特征是坩埚打制完毕后,将炉胆拔出,不用电,不用燃料烘烤,即其工序为打制坩埚、拔出炉胆、装料、冶炼、出炉。其理论根据为:石英有以下几个同素异晶体:α石英、β石英、磷石英和方石英,这些同素异晶体,在受热相变时都要膨胀,而在降温时,有的晶型还要收缩。
附图为石英晶体变化坐标图。
α石英 ()/() β石英转变温度为575℃,体积变化为0.82%。
β石英 ()/() α磷石英转变温度为870℃时β石英开始转化,到1400℃,转变成磷石英,体积膨胀为1.6%。
α磷石英 ()/() α方石英的转变温度是1470℃,体积变化为4.7%,只到烧熔为止,体积不再变化(参见附图)。
870℃以下形成的α石英和β石英是“可逆的”,也就是说,加温时,除了热膨胀以外,晶体也有膨胀作用,一旦温度下降,两个膨胀又都收缩回来,晶体也随之复原。一旦生成磷石英或方石英,因为温度一直上升,所以就稳定了。因此,在烘烤的温度一直上升,晶体也一直朝着稳定型变化。但是如不带炉胆烘烤,若温度不高时,石英晶体会发生可逆变化,石英砂粒因胀、缩作用,会引起砂粒破碎,降低坩埚寿命。若将炉胆拔出,用钢水或开炉块直接加热,其情形是温度一直上升,所有晶体则都不会发生变化。根据这一原理,而拔出炉胆操作,不用电带炉胆加热是可靠地,即坩埚打制完毕后,立即将炉胆拔出,不用电,不用燃料烘烤是可行的。
本发明的目的也可以这样实现:按上述冶炼工序,坩埚打制完毕后,将炉胆拔出,再用燃料稍加烘烤,这种方法可节省炉胆和用电。根据上述理论,烘烤温度不能超过575℃,否则晶体会发生严重的可逆变化,导致坩埚破碎。
本发明的目的还可以这样实现:坩埚打制完毕后,不拔出炉胆,在炉胆内用燃料烘烤(温度不超过575℃)的方法冶炼,每次可节省电350-400度。但多次使用后,炉胆变形,修整费用较多。
本发明的优点是:
a、不带炉胆加热,每次打制坩埚后,可节约一个炉胆;
b、每次打制坩埚后,由于不用电烘烤,所以每次可增加8小时的炼钢时间,若按1.5吨炉计算,可多产钢4.8吨,若按3吨炉计算,每次可多产钢10吨。
c、炉龄可提高20-25%。
下面结合实施例作进一步详述:
实施例1:
在冶炼时,首先进行打制坩埚,其原料为石英砂4-6目(国标以下同)占20%,10-20目占30%,20-40目占30%,<270目占20%;硼酸加入量是当冶炼温度为1600℃以上(根据钢种类而定)时,加0.8-10%(操作规程允许误差数,以下同),1550℃时,加入1.2-1.5%,1500以下时加入2%。当坩埚打制完毕后,立即拔出炉胆,及时装入开炉块或反回钢水,进行正式冶炼,2小时一炉。这样,每次打炉后,可多炼钢8小时,炉胆可作无限期反复使用,不用电烘烤,可节电400度。
实施例2:
打制坩埚材料及配比,同实施例1,坩埚打制完毕后,不取出炉胆,在炉胆内连同炉胆一起用木柴或柴油烘烤3小时,然后取出炉胆,进行装料、冶炼。这种方法由于不用电烘烤,可以节省用电,节省坩埚,缺点是炉胆经几次使用后易变形,需要修补。
实施例3:
坩埚打制材料及配比同实施例1,坩埚打制完毕后,取出炉胆,用木柴或柴油烘烤3小时,然后装料正常冶炼。这种方法,炉胆可多次使用,并节电。但要用木柴或柴油,炉的寿命不高。