中频感应精炼炉
采用中频感应炉精炼技术,在冶炼合金钢,特殊要求钢时,可使中频感应炉由“化钢"转变为炼钢,使其质量指标达到目前的AOD,VOD,LF精炼炉,VD真空脱气炉的质量水平,是适用于中小炉型冶炼及铸造企业提高质量,减少废品的一个重要途径,是一种投资少,见效快,成本低,质量高的生产工艺,是一种节能降耗的环保型生产工艺,是一种吨流程的生产工艺。本技术是根据不同的钢种,不同的要求,不同的气体通过中频感应炉精炼供气系统的控制气体流量,达到去除夹渣物及〖O〗〖N〗〖H〗含量或特殊要求所需脱碳及含氮钢时吹入氮气增氧。
中频炉吹氩精炼的原理:感应炉底吹氩精炼过程是在钢液预脱氧完成,取样分析补加合金料后,将高纯度氩气通过安装在炉底的气体扩散器导入钢液(只会透气不会渗楼钢液)当氩气通过气体扩散器,分散度较高,具有较大上升速度的气泡流。无数的气泡通过钢液将会把〖O〗〖N〗〖H〗及夹杂物带出钢液,从而达到精炼的作用。
钢液内部每个氩气泡就是一个小的“真空室"在氩气气泡里不含〖O〗〖N〗〖H〗的气体,也就是说氩气泡里面这些气体的分压力等于零。
当分压力很高的氩气泡穿过钢液时,呈溶解状态存在的〖O〗〖N〗〖H〗和非溶解状态存在的CO等均会自动地进入氩气泡内,并随着气泡上升而溢出,从而达到脱气的目的,达到去除非金属夹杂物的目的。
从2011年8月初开始进行了中频精炼炉冶炼,精炼后钢的质量纯净度大大提高,精炼前后的夹杂物对比明显降低,气体含量大大减少,具体对比如下:
1、吹氩精炼去除铅〖pb〗的效果
钢种 | 吹Ar min | 精炼前(%) | 精炼后(%) | 降低率(%) |
40 | 20 | 0.0087 | 0.0016 | 80.4 |
AISI430 | 19 | 0.0300 | 0.008 | 78.2 |
2、吹氩精炼去氢〖H〗的效果
钢种 | 吹Ar min | 〖H〗含量 的变化/10-6 | 降低率(%) | |
精炼前(%) | 精炼后(%) | |||
40 | 20 | 12.0 | 2.8 | 75.9 |
AISI430 | 35 | 9.3 | 4.51 | 52.1 |
2GMN13 | 31 | 7.9 | 4.15 | 50.0 |
3、夹杂物:
钢中非金属夹杂物显微评定方法GB10561-2005
项目 | A | B | C | D |
硫化物 | 氧化物 | 硅酸盐 | 球状氧化物 | |
精炼前平均 | 1.8级 | 1.7级 | 1.5级 | 2.1级 |
精炼后平均 | 0.55级 | 0.64级 | 0.5级 | 0.67级 |
平均降低% | 69 | 62 | 67 | 68 |
现实测标准满足技术要求:
4、氢含量小于1.0ppm,满具钢要求≦2.5ppm,其他钢种≦3.0ppm。
5、养含量小于0.0050%。
6、对钢锭加工后,进行超声波检测均达到(GB/133515-1991)二级标准。
7、对304等不锈钢精炼与不锈钢的机械性能对比:(GB/328-2002)
1)抗拉强度:精炼钢前549.53Mpa 精炼后606.82Mpa提高57.29Mpa
2)屈服强度:精炼钢前270Mpa 精炼后339.52Mpa提高69.52Mpa
3)设计力:精炼钢前38.46pa 精炼后49.10Mpa提高10.64Mpa
本技术实用于感应炉及工频炉。吨座为0.5-20炉体。实用于
1、碱性MgO砂炉衬。2、弱碱性MgO+AI2O3炉衬。3、中性刚玉AI2O3炉衬。
4、偏酸性中性AI2O3+ SiO2炉衬。5、酸性石英砂炉衬。
本技术不会增加冶炼时间,因为精炼是在加完合金料进行熔化过程中进行精炼,因而不会延冶炼时间,从而也不会增加电耗。
因钢液经过精炼,使产品质量明显提高。而成本有所增加。每吨钢同步增加8.23元。钢质量的提高、废品的减少、总的来讲成本还是降低的。
五吨中频感应感应炉底吹氩气精炼总结
一、2011年8月12日采用美联矿中性干打料打制,同天下午6点烤炉,第二天上午7点50分取样,前两炉按工艺没有吹氩精炼,第三炉按工艺开始吹氩精炼。
二、至8月21日以生产21炉,取其中有代表的三炉钢锭。炉号110483,钢种42CrMo 做吹氩前,吹氩后,成品取样进行对比夹杂物含量。对比结果见表1,通过对比硫化物、氧化铝、硅酸盐、球状氧化物,夹杂物明显减少,能达到预期效果,其中化学成分见表1
三、吹氩精炼时间为10-15分钟,压力为0.5Mpa。优质钢为10分钟,特殊钢要求及特殊用途为15分钟。平均三炉钢使用一瓶氩气,成本为2.5元/吨。
四.冶炼时间。同以前未采用精炼基本相同,吹氩是在加完合金熔化过程中进行的,不占用冶炼时间。
五、炉衬寿命有明显提高,现在正炼28炉,炉体情况无明显变化,未进行修补。以往已修补一次,预计可达到65-70炉次以上,比未吹氩精炼提高20炉次以上。
甲公司精炼前后金相分析夹杂物数据对比(2011年8月)
炉号 | 钢种 | 取样时间 | A 硫化物 | B 氧化铝 | C 硅酸盐 | D 球状氧化物 |
110427 | 30Cr1Mo1v | 精炼前 | 2.5级 | 2.5级 | 1.4级 | 2.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.3级 | 0.0级 | 1.5级 | ||
110480 | 42CrMO | 精炼前 | 2.5级 | 2.5级 | 1.9级 | 2.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.5级 | 1.0级 | 0.5级 | ||
110483 | 42CrMO | 精炼前 | 2.0级 | 1.5级 | 1.9级 | 2.5级 |
精炼后 | 1.0级 | 0.5级 | 1.0级 | 0.5级 | ||
110490 | 42CrMO | 精炼前 | 1.5级 | 1.4级 | 1.8级 | 2.0级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.5级 | 0.5级 | 0.5级 | ||
110496 | 42CrMO | 精炼前 | 1.5级 | 1.0级 | 1.5级 | 1.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.7级 | 0.5级 | 0.5级 | ||
110544 | III3 | 精炼前 | 0.7级 | 1.0级 | 0.5级 | 1.2级 |
精炼后 | 0.5级 | 1.0级 | 0.5级 | 0.5级 | ||
110521 | 304 | 精炼前 | 2.0级 | 2.5级 | 2.0级 | 2.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 1.0级 | 0.5级 | 0.5级 | ||
110524 | 9Cr2Mo | 精炼前 | 2.2级 | 1.5级 | 2.0级 | 2.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.6级 | 0.9级 | 1.0级 | ||
110541 | Cr12 | 精炼前 | 1.0级 | 1.3级 | 0.5级 | 1.5级 |
精炼后 | 0.5级 | 1.0级 | 0.0级 | 0.5级 | ||
110533 | 42CrMo | 精炼前 |
|
|
|
|
精炼后 | 0.6级 | 0.5级 | 0.5级 | 0.7级 | ||
110519 | 35Cr24Ni7si2NRe | 精炼前 |
|
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|
精炼后 | 0.5级 | 0.5级 | 0.0级 | 0.7级 | ||
11533 | GCr15 | 精炼前 | 0.8级 | 1.0级 | 0.5级 | 1.0级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.65级 | 0.0级 | 0.5级 | ||
110661 | Cr13 | 精炼前 | 0.7级 | 0.8级 | 0.7级 | 1.0级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.5级 | 0.6级 | 0.5级 | ||
110652 | III3 | 精炼前 | 0.5级 | 0.6级 | 0.8级 | 1.0级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.4级 | 0.6级 | 0.5级 | ||
110563 | P91 | 精炼前 | 0.7级 | 0.6级 | 0.5级 | 1.0级 |
精炼后 | 0.5级 | 0.5级 | 0.5级 | 0.5级 | ||
精炼前后夹杂物对比 | 精炼前 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | |
精炼后 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | 平均0.89级 | ||
降低 | 44% | 44% | 36% | 56% |
乙公司抽样精炼钢锭金相分析夹杂物(2012年2月8日)
钢种 | 精炼后取样 | A 硫化物 | B 氧化铝 | C 硅酸盐 | D 球状氧化物 |
35Cr2Mo |
| 2.5级 | 2.5级 | 1.7级 | 2.5级 |
42Cr2Mo |
| 1.5级 | 1.3级 | 1.5级 | 2.0级 |
20CrMn2Mo |
| 1.5级 | 1.5级 | 1.5级 | 2.5级 |
平均 |
| 1.8级 | 1.76级 | 1.57级 | 2.33级 |
甲公司 | 精炼后 | 平均0.5级 | 平均0.51级 | 平均0.54级 | 平均0.54级 |
甲公司与乙公司相比低的级数 | 低1.3级 | 低1.25级 | 低1.03级 | 低1.79级 |
丙公司抽样精炼钢锭金相分析夹杂物
钢种 | 精炼后取样 | A 硫化物 | B 氧化铝 | C 硅酸盐 | D 球状氧化物 |
H13 | 精炼 | 0.5级 | 1.0级 | 1.0级 | 1.5级 |
H13 | 电渣锭 | 0.5级 | 0.5级 | 0.6级 | 1.0级 |
平均 |
| 0.5级 | 0.75级 | 0.8级 | 1.25级 |
甲公司 | 精炼后 | 平均0.5级 | 平均0.51级 | 平均0.54级 | 平均0.54级 |
甲公司与丙公司相比低的级数 | 低0级 | 低0.24级 | 低0.26级 | 低0.71级 |
甲公司(304)1.6吨铸管精炼前后抗拉强度及屈服强度对比
| 设计力KN | 抗拉强度Mpa | 屈服强度Mpa |
未精炼 | 38.46 | 489.69 | 270 |
精炼后 | 49.1 | 606.82 | 339.37 |
对比 | 增加10.64 | 增加10.64 | 增加10.64 |
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