[發明專利]一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備及其工藝方法

無效

• 申請號: 200810088857.8
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101255485A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 音無由彥
• 申請（專利權）人: 高丘六和（天津）工業有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;F27B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發明涉及一種溶解鑄造設備及其工藝方法，特別是一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備及其工藝方法。

(二)背景技術：

目前因鐵鋼原材料——廢鋼受國內及國際需求高漲關系，價格大幅上漲，而且有供應量不足之危機。此外，鑄造材料溶解傳統采用以焦炭為能源的高爐及電高中頻溶解爐兩個方案，其中高爐方案有廢氣排放問題，因此我們采用高頻電爐。

通常爐的爐內徑與溶湯高度之比為1∶1.4，鋅的沸點為907℃，由于表面積較小，不利于鋅的揮發。根據液體壓強公式，容器越高，液體對側壁壓力則越大。爐子過高會加劇溶湯對側壁的壓力。一般傳統高頻電爐只適合溶解一般沒有鍍鋅廢鋼板，因為溶湯內的鋅容易浸透耐火材，冷卻后在線圈周圍形成晶體，又由于電磁誘導，鋅過熱將線圈燒損，因此在溶解鍍鋅廢鋼板很容易致使電爐穿洞破損，但因鍍鋅廢鋼板(汽車廠可供應大量的鍍鋅廢鋼板)價格較便宜且來源充足，因此必須設法突破解決原材料的問題，以提升競爭力。

(三)發明內容：

本發明的目的在于提供一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備及其工藝方法，它采用高度較低的扁平爐爐體形式，由此可克服上述弊端，降低生產成本以確保原料的供應的溶解鑄造材料的工藝方法。

本發明的技術方案：一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備，其特征在于它的爐內徑與溶湯高度之比大于等于1。

上述所說的爐內徑與溶湯高度之比優選為1,000mm∶987mm。

一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備的工藝方法，其特征在于它包括以下步驟：

(1)向扁平式高頻電爐內投料，包括廢鋼片，銑鐵，回爐材；

(2)用高頻電進行加溫；

(3)爐內物料融化；

(4)對爐內成份進行檢查，并調整投料，保證鋅的含量在0.1％以下；

(5)出爐。

上述所說的步驟(2)中的加溫優選溫度在1400-1550℃。

上述所說的步驟(3)中的爐內物料熔化是指材料熔成鐵水后向溶解爐中散清渣砂(硅砂)砂溶解后將鐵水表面的雜質粘在一起，作業員用鐵棒將雜質清除；

上述所說的步驟(4)中的對爐內成分進行檢查是指作業員用鐵勺取鐵水倒入型模中作成分析試片，然后將試片送到分析室，分析室將試片放到發光分析儀與碳硫分析儀中，分析出鐵水中各成分的含量(C、S、P、S工、Mn……)其中材質檢查步驟為：取產品用鋸床切割幾個小塊，作成試片，在硬度計上測量硬度，用有的小鐵塊研磨放到電子顯微鏡下，觀察材料內部構造。

上述所說的步驟(4)中的調整投料是指溶解作業員到分析室取得分析單根據分析結果與產品要求的含量對比，計算出差值，然后向鐵水中添加副材料，包括硫鐵、錳鐵、增碳劑等，等副材料完全溶解后在取分析試片送到分析室化驗，直到分析結果達到要求。

上述所說的步驟(5)中的出爐是將溶解爐升溫，用測溫槍測量鐵水溫度，等鐵水溫度達到要求，一般灰鐵1400℃即可出爐。

本發明與通常爐的技術效果對比：根據液體蒸發原理，提高攪拌速度可加速液體蒸發。根據本發明實驗結果，在既設爐(4t通常爐)中實施試驗，溶湯量接觸面積扁平爐為通常爐的2倍，蒸發能力扁平爐為通常爐的2.7倍。

在鍍鋅鋼板以20％配比的試驗中，由于表面積擴大，利于鋅的揮發，通常爐到出湯為止沒有達到0.1％以下，而扁平爐揮發迅速約20分鐘就揮發干凈，普通爐(鐵水高度1m以上)有鋅浸透的可能性，而本發明扁平爐把鐵水高度降低(1m以內)減少上部壓力，抑制向耐火材的浸透，并且素材鋅元素的殘留濃度在0.1％以下時對溶解爐無不良影響。

本發明的優越性在于：(1)采用扁平率較高的高頻高頻電爐，增加鋅元素溶解后直接與空氣接觸之面積，以加速其揮發，抑制其向耐火材的浸透，延長耐火材壽命，避免傷到溶解爐體；(2)可增加鍍鋅廢鋼板使用比率，降低成本并確保將來原材料的供應不無匱乏。

(四)附圖說明：

圖1為本發明所涉一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備構造示意圖。

圖2本發明所涉一種采用扁平式溶解高頻電爐的溶解鑄造設備與現有通常爐構造對比示意圖。

圖3為鋅板在扁平爐與傳統溶解爐中比率變化的曲線示意圖；

如圖可知，隨著鍍鋅鋼板完全溶解熔化后時間的變化，二者在溶湯內殘留鋅含量上產生區別：通常爐中鋅含量并無減少，而扁平爐中鋅含量20分鐘后即少于0.1％。

圖4為鋅濃度比較測試1中“不同扁平率爐對鋅殘留濃度的比較”；