电炉熔炼作业指导书

１电炉熔炼作业指导书XXXX01——2011编制：审核：批准：XXXXX有限公司技术部XXXX年XX月XX日发布２前言本作业指导书包括：“筑炉、修包”，“配料工艺”，“炉料和合金准备”，“熔炼工艺”，“球化处理工艺”，“浇注工艺”，共六部分。本文件适用于本公司电炉熔炼工和浇注工所遵守的操作规程。由于科学在发展，市场在变化，新技术、新设备、新材料、新工艺不断涌现，所以本书内容不可能永恒不变。为了提高产品质量，降低成本，在实验可靠的基础上，允许暂时以通知的形式改变某工艺。本作业指导书每年应整顿完善一次。为了使作业规范化，有关员工必须按作业指导书规定的条款执行，实践中发现什么问题，及时与质技部有关人员联系，有问题的地方允许纠正，没问题的条款不许流产。团结起来，不断整顿完善作业指导书，使炉料纯洁，炉衬、包衬使用寿命长，原料成分误差少，熔炼快、耗电少，球化处理反应平稳，浇注速度正确，铸件材质优，废品少，创出森丽钢铁炉料有限公司熔炼、浇注的新特色。３1、筑炉、修包1.1筑炉、修包材料1.1.1筑炉、修包用石英砂：SiO2＞80%；Fe2O3＜0.5%;Al2O3＜0.3%，耐火度大于1600℃，杂质含量小于2%，粒度分大、中、小、细、粉五种，用前应进行手选和磁选，确保材料纯净。1.1.2筑炉粘结剂，使用硼酸，其结晶形B2O3≥98%，粒度≤0.05㎜，含水量≤0.5%。1.1.3修包用耐火粘土，耐火度应大于1600℃，粒度大于140目，纯净、无杂质。1.1.4水玻璃质量应符合标准要求，模数2.2—2.5，比重1.53—1.56，水不溶物≤0.8%，SiO2含量29.5—32.5%。1.1.5高铝粉：耐火度应大于1600℃，粒度大于200目，纯净、无杂质。1.2打结炉衬1.2.1炉衬料配比按下表：打结方法名称粒度（目）配比（%）备注湿法打结石英砂6—82010—202720—401850—1001027025硼酸≤0.05㎜1.5—2.0炉口和炉嘴处2.5%水玻璃4—5用在炉口料里水适量1.2.2混料：把大、中、小、细、粉五种颗粒的石英砂按配比称量准４确，在干净的水泥地平上混合，且充分搅拌均匀，使粘结剂覆着在每一个砂粒的表面上。1.2.3筑炉底：在底部依次铺入绝缘板、石棉板和炉底砖。在感应器内壁铺石棉布，形成绝缘层，石棉布的长度应高出炉口200㎜.用压铁固定，将搅拌均匀的炉衬分批加入，每次加入厚度不许超过50㎜，每加入一次必须捣实，然后用平锤按顺序锤击三遍（锤落处要压在前锤的边痕），再用叉按照从内到外的方法叉击三遍，再加入炉衬材料，重复上步作业，直至炉底厚度与第一层感应圈下面平齐。1.2.4坩埚模型，依据炉子容量，按下图尺寸选用（单位：㎜）注：括弧外尺寸为0.5T电炉，括弧内尺寸为1.5T电炉。1.2.5筑炉壁。炉底筑好后，校正中心，安置坩埚模样，使模样与感应器周边间距均匀，在模样中放入压铁，将搅拌均匀的炉衬材料加入，每次加入高度为50—70㎜，用筑炉工具捣实，用平锤按顺序锤击三遍（锤落处要压在前锤的边痕），再用叉叉击两遍，再沿坩埚边缘叉击一遍，然后加入炉衬材料，按照上步重复操作，直至与感应器上缘平齐。3（全部）00109（086）088５1.2.6筑炉口和炉嘴。用炉口混合料沿炉周围塑制，并捣实，在炉口上用气眼针均匀的扎出气孔。炉口和炉嘴处因不易捣实，可加入4—5%水玻璃以提高其强度。1.2.7筑炉作业注意事项。①、混合料不可过高倒入，以防粗细料分层。②、每层混合料紧实后，要将紧实层表面耙松，然后再填入混合料，以防层间裂纹。③、防止感应圈周围的石棉布叠打到筑炉料里而形成隔热层。④、打结炉衬应连续工作至完成，以免混合料风干分层。⑤、尽量捣实炉衬材料，紧实密度应在2.1g/㎝3以上。⑥、筑炉粘结剂如用硼酐，其加入量为硼酸的58%（即0.93%）。⑦、硼酸若加入量过多，会使烧结层和过滤层增厚，松散层减薄，甚至消失，造成炉衬膨胀和收缩时产生裂纹。1.2.8烘烤和烧结。①、湿法打结的炉衬，自然干燥6—24小时后再烘炉烧结。②、烘烤和烧结炉衬时的功率和时间如下表：名称烘烤烧结功率：/KW0.5T炉51015202530354050满负荷1.5T炉102030405080时间/h0.5T炉0.510.510.510.5113—51.5T炉1112224—11６1.2.9炉衬修补。为延长炉衬寿命，对炉衬缺陷处需适时进行修补，修补前趁炉内温度高时，及时清理炉壁上的软渣和需修补处的渣滓，炉冷却后，用稀释的水玻璃湿润修补处，用混合料补平捣实。对穿炉缺陷处，需挖掉炉衬材料厚度的2/3，再填补混合料且捣实补平，然后烘炉30分钟，即可再加料熔化。1.3修包和烤包。1.3.1修包材料配比，见下表：名称石英砂耐火土高铝粉水粒度（目）比例（%）粒度（目）比例（%）粒度（目）比例（%）粒度（目）比例（%）适量硬料6—8520—4010＞14050＞20025石墨涂料石墨粉85%；耐火土15%，水适量，搅拌成糊状。注：①、修包材料混合后加水适量，混碾（人工砸拌）时间10—20分钟。②、硬料必须碾（砸拌）熟且保湿回性24小时后再使用。1.3.2大修包。①、大修吊包或抬包时，首先将包内壁的铁、渣清理干净，然后刷耐火泥浆水，使其有一定的涂挂性。②、用硬料衬在包内壁，锤实拍平，每块硬料之间不许有对缝和溶合不好的割缝。其厚度一般是40—60㎜，且达到平整光滑。③、球（蠕）化处理包修好后，高径比为1.6—2.0:1，即高是直径的1.6—2.0倍，灰铁包和抬包高径比为1:1就可以了。７④、修堤坝和球化处理合金窝，窝的深度以装合金后的顶面低于堤坝顶面20㎜左右为宜。⑤、涂料：包衬修好后，涂石墨料，使其表面光滑平整。⑥、修包衬时，对局部破损处，清净杂质，用泥浆水润湿后挂硬料修补，且压实搪光。⑦、修包完成后，自然干燥4—6小时后进行烘烤，必须烘干、烤透方可使用。2、配料工艺2.1尽量实现高碳低硅原铁水，大孕育量。2.2在金相组织中不出现石墨开花，即铸件不出现石墨漂浮的情况下，配C尽量偏上限，配Si尽量在中下限。2.3在实践中掌握有关元素的增减率和最佳碳当量范围，铸件壁薄的碳当量范围偏高，壁厚的则偏低。2.4及时观察回炉料存量，在保证材质的情况下，调配回炉料的使用量，做到不积压回炉料。2.5球化剂加入量与较多因素有关，在保证球化良好的前提下，加入量尽量低，但得满足球化后的残余镁和稀土含量即：Mg残=0.03—0.045%，Re残=0.02—0.03%。对于蠕铁，其蠕化剂加入量应以蠕化率不低于50%和后期不变灰为准则。2.6掌握有关元素对金相和机械性能的影响机理，以便在配料时，控制上、中、下限。2.7积极推广试验应用新工艺、新材料，使铸件质量不断提高。８2.8配料单上必须标示清楚使用的生铁牌号、产地、出炉温度、球（蠕）化剂加入量，孕育方法和孕育量及其它事项。2.9正使用的配料单发现破损、字迹不清，应及时兑换，原单收回保存。2.10有关元素的增减率参数见下表（质量分数：%）元素设备CSiMnP、SCrMoCaNi电炉-2—-5+2—+3-16—-200-10—-15-5—-10-1—-5-1—-2注：①、使用石英砂炉衬。②、“+”为增，“-”为减。2.1.1配化学成分的工艺参数见下表（质量分数：%）材质牌号CSiMnCuCrMoCEQT600—33.752.30.4（0.45）4.52QT450—103.752.74.6518QT400—15123.752.74.65QT500—103.34.14.67注：①、CE为终Si和原铁水C计算出的值。②、铸件壁厚大于15㎜时，适当降低CE值。3、熔炼工艺规程。3.1准备好炉用工具，且上涂料和烘干。3.2备好炉料，使用配料单上指定的生铁牌号，在备废钢时，若发现刀头、钻杆、轴承、加热管、清理设备里的衬板、叶轮、叶片等合金件和耐磨件及密封容器等必须调出来，不许入炉。使用同材质的回炉料。９3.3使用低碳钢和中碳钢，不使用小于1㎜的锈薄铁皮和锈蚀严重及粘覆厚漆和废油的钢料。大块废钢需切割成宽度小于170㎜，长度小于1200㎜左右的块度。3.4使用的合金：球（蠕）化剂粒度4—25㎜，使用含硅75%以上的硅铁，粒度1—10㎜（自破），使用的孕育剂：球化剂上面覆盖的孕育剂，其粒度3—10㎜，随流孕育剂，其粒度为0.1—0.5㎜。3.5加料。3.5.1对新打结的炉子，第一次烧结时，加入的炉料应是清洁、无锈、块度较小的料，且是满炉烧结，使炉衬烧结层形成足够的厚度和强度。3.5.2加料顺序是生铁—回炉料—废钢，大小料块的填充按炉壁效应，大块料紧贴炉壁，碎块料堆放在炉子中心。避免料块撞击炉壁（底），防止炉衬损伤。3.6升温熔炼。3.6.1严格按《中频炉说明书》作业，通电前先打开冷却水系统，水压保持在0.2—0.3Mpa，进水温度应控制在5—30℃范围内。3.6.2熔炼工要做到“四勤”、“三注意”，即勤观察（电器、循环水和炉衬是否正常）；勤加料（在大块料之间隙里填小块料）；勤捣实（料块接触越密，熔化越快，省电）；勤调旧渣盖新保温剂、防回硫防氧化）。注意出炉温度；注意出铁水重量；注意造渣扒渣，保持铁水纯净。3.6.3合金入炉时间：铬铁、钼铁装料时加入，锰铁、硫铁，在炉料１０加完后加入，硅铁在出炉前10分钟加入。3.6.4熔炼中，因停电或其它因素而停炉时，其循环水不能停。3.6.5铁水达到出炉温度时，其过热时间不得超过5分钟。3.6.6熔炼工一定要做到：入炉料纯洁，称量准确，掌握好出炉温度，使铁水氧化少，纯净度高，勤奋、节电是熔炼工的职责。3.7球（蠕）化处理3.7.1新修的铁水包，球（蠕）化处理前，必须用高温铁水烫包1—2次。3.7.2使用热包，不使用凉包；使用干净包，不使用污染包，并将包衬上粘覆的渣、铁捣掉、倒净再装球（蠕）化剂，其方法是：将合金摊平、拍实，在其上面覆盖孕育剂，再次摊平、拍实，然后用珍珠岩填充缝隙，不许覆盖过多，以能看到大粒合金为好，要定人装合金，控制好虚实，使其球化反应时间在40—70秒之内，蠕化反应时间在30—60秒之内。3.7.3球化包和灰铁包不能通用，避免遗传性影响材质。对灰铁要进行变质处理，变质剂应倒在包底的一旁，出铁时，不应冲注合金。3.7.4出炉温度：对于铸件壁厚≤6㎜的球（蠕）铁各牌号铁水，冬季：1540±10℃，夏季：1540－10℃。灰铁出炉温度：冬季1480＋10℃，夏季1480－10℃.对于铸件壁厚在10㎜以上的各种材质牌号铁水，出炉温度均可降低10—30℃（视不同产品结构而定）。１１3.7.5出铁水前将炉内渣扒净，处理包尽量接近炉嘴，减少铁水氧化，铁水流股严防冲住合金。3.7.6球（蠕）化处理后，造渣扒渣3—4次，然后覆盖保温聚渣剂，严防铁水外露。清净包嘴和包缘上的灰尘及杂物后，方可进行浇注。3.7.7对处理不合格的铁水，只允许回炉再处理一次，只加球（蠕）化剂，其它合金不加，一般应浇注非产品铸件。3.8孕育处理。3.8.1一次压包孕育，在球（蠕）化剂上面覆盖工艺规定量的有关孕育剂，粒度3—10㎜。3.8.2二次随流孕育，在浇注时，用孕育漏斗进行工艺规定量的（约0.15%左右）浇注随流孕育，其粒度为0.1—0.5㎜。3.8.3两次孕育后，如还有剩余硅铁量，可在出铁时随流冲入包内，粒度3—10㎜。3.8.4浇注随流孕育的作业应是：铁水引路，孕育跟后，浇速变慢（铁水已出型腔），孕育终断。严禁孕育剂先进型腔，后进铁水。3.9浇注工艺。3.9.1浇注速度的控制：对球（蠕）铁和灰铁应是：对准烧口杯，大流量，低流速，充满直浇道，待铁水将接近上型腔时慢浇，最后追补2—3秒钟，且点火引气。3.9.2浇注后的红热包，不许马上装合金，待到包衬呈暗红色时再装１２合金，急用时，可在堤坝窝内撒层稻草灰，以防合金粘附包底，影响球化率。3.9.3从球（蠕）化处理结束到浇注完包内铁水，一切动作要加快，时间越短越好，在特殊情况下，时间不许超过12分钟，最好控制在10分钟以内。3.9.4浇注工应掌握“六不浇”原则，对球（蠕）铁时间超过12分钟不浇；铁水温度低（低于