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探討中頻感應加熱爐熔煉沸爐現(xiàn)象

探討中頻感應加熱爐熔煉沸爐現(xiàn)象

(1)沸爐與炸爐的區(qū)別

沸爐是指中頻感應加熱爐在熔煉過程中由于各種原因?qū)е碌匿撘簞×曳序v的現(xiàn)象。表現(xiàn)為鋼液不斷從爐體內(nèi)涌出,并帶有輕微的爆炸,其表征現(xiàn)象和火山噴發(fā)熔漿較為相似。而炸爐是由于在加入的爐料中含有水,爐料浸入到已熔化的鋼液中時,水在1000℃左右的高溫下汽化,產(chǎn)生的氣體在金屬液體的空間內(nèi)得不到膨脹,隨即產(chǎn)生爆炸,同時將鋼液帶出爐體外。炸爐兌瞬時性的,而沸爐持續(xù)的時間長,兩者都具有一定的破壞性和危險性。

(2) 三種沸爐現(xiàn)象

①第一種沸爐

a.現(xiàn)象及成因:當加入爐料帶有銹蝕且未經(jīng)烘烤時易引發(fā)沸爐由于操作人員的粗心或不按操作規(guī)程操作往往引發(fā)此類爐前事故。當加入帶有銹蝕且未經(jīng)烘烤的爐料時鋼液立即沸騰并不斷地涌出,帶有輕微的爆炸聲,沸爐停止后爐體內(nèi)的鋼液一多半被溢出,溢出的鋼液氧化嚴重。由此可見,鋼液的沸出有巨大的長時間的動力同時有大量氧化性氣體存在。

鄭州高氏分析原因認為這是由于氧在鋼液中存在的形態(tài)與氫氮不同。它不是以原子的形態(tài)存在,而是以它和鐵的氧化物的分子形態(tài)存在。在鋼液中,含碳量和含氧化亞鐵之間存在著一定的平衡關系。

b.解決措施:在實際生產(chǎn)中必須嚴格按照工藝要求進行,加入爐料要經(jīng)過烘烤、無銹蝕。一旦發(fā)生此類沸爐,應立即斷電,以防溢出的鋼液使感應圈短路,造成設備的損壞或更大的事故。斷電后向爐內(nèi)加入適量脫氧劑,并用除渣劑覆蓋液面,可緩解此反應的發(fā)生。如果沸爐較為劇烈,必要時可將鋼液直接傾倒在爐坑內(nèi)。

②第二種沸爐

a.現(xiàn)象及成因:當所加的爐料中含有低熔沸點金屬及其化合物時,也容易引起沸爐現(xiàn)象。這是由于這些低熔沸點金屬及其化合物浸入到已熔化的鋼液中時,由于此時的鋼液溫度較高(一般為1450~1500℃),會立即引起該金屬及其化合物的氣化或分解,從而在鋼液的表面產(chǎn)生大量氣體和帶有顏色的火焰。這種反應一般持續(xù)的時間短,又是在鋼液的上表面發(fā)生,所以鋼液一般不會被帶出爐體。引發(fā)這種沸爐的爐料一般為小的碎料,由于金屬廢料回收時很難將這些含有低熔沸點金屬及其化合物的料區(qū)分開來,這樣在小而雜的料中就容易混有這種成分的料。再一種情況就是表面鍍了低熔沸點金屬的型材,如鍍鋅管,當這種料回爐時也容易引發(fā)沸爐。

b.解決措施:在中頻感應加熱爐熔煉的過程中如果需要熔化小料或碎料,加料時應先將小料雜料放在爐體的底部。由于開始熔化時加熱較為緩慢;低熔沸點金屬及其化合物就會慢慢的分解或汽化,不會像立即加到金屬液中那樣引發(fā)劇烈的反應。

③第三種沸爐

a.現(xiàn)象及成因:第三種就是由于穿爐而引起的沸爐,這種情況很少見。當爐壁內(nèi)某些地方被鋼液侵蝕的較為嚴重時,在熔煉的過程中鋼液很容易穿爐,穿出的鋼液造成兩層感應圈之間的短路,使感應圈被擊穿,由于感應圈內(nèi)有0.2~0.3MPa的冷卻水,在這樣的壓力下冷卻水進入到爐體內(nèi),爐體內(nèi)的鋼液溫度較高,剛進入的水不足以冷卻鋼液,而是被鋼液汽化,形成大量的水汽,從而引發(fā)沸爐。如果水的壓力不大或量少而容易導炸爐。

b.解決措施:生產(chǎn)中爐襯應不斷檢查和修補。不連續(xù)操作時,冷爐開爐前,均應詳細檢查爐頂、壁、底是否需要修補,在連續(xù)熔化時,每出鋼一次,也應從爐頂觀察到爐底是否需要修補。裂痕在2mm以下的不必修補,超過2mm的裂痕需修補,先除掉四周爐渣,將盛有修爐材料的紙頂在裂痕下端,使用U形鐵針,將材料擠入裂口,再用混有水玻璃的筑爐材料將表面擠壓抹平,以防穿爐事故的發(fā)生。 沸爐現(xiàn)象的產(chǎn)生一般是由于所用爐料不合格,或操作不規(guī)范引起的。無論哪一種沸爐在實際生產(chǎn)過程中都可以預防。這就要求在生產(chǎn)中必須嚴格按照工藝操作規(guī)程進行。一旦出現(xiàn)沸爐現(xiàn)象,應立即斷電加入脫氧劑(較好是強脫氧劑),并用除渣劑覆蓋液面,必要時將鋼液傾倒在爐坑內(nèi),以防更大事故的發(fā)生。

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