圖1 中頻爐各部圖示
爐襯的使用狀態(tài)和筑爐有著更直接的關(guān)系,以下根據(jù)筑爐順序淺談在筑爐時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。
1 筑爐前的準(zhǔn)備工作
(1)線圈表面絕緣漆的修補(bǔ)
電爐線圈的絕緣處理對(duì)整個(gè)電爐的生產(chǎn)及效率提高起到至關(guān)重要的作用。絕緣處理不好更直觀的現(xiàn)象就是線圈會(huì)出現(xiàn)明顯的打火或者拉弧現(xiàn)象,嚴(yán)重的直接擊穿銅管,造成生產(chǎn)事件;輕則也容易燒毀中頻電源,或者導(dǎo)致?tīng)t子功率無(wú)法升高。
每次打爐襯之前,尤其是重做線圈漿料之前,推薦對(duì)線圈進(jìn)行整體的表面絕緣處理。具體的做法是將線圈表面的漿料層去除,打磨掉線圈表面的氧化銅皮,裸漏出干凈的銅表面,再?lài)娝⒔^緣漆。由于電爐是在高溫條件下運(yùn)營(yíng),即使銅管內(nèi)有水冷,也容易故障引起局部溫度過(guò)高,從而出現(xiàn)絕緣漆碳化的現(xiàn)象,因此建議主要使用TSC-L溫絕緣漆,確保在750℃以下不會(huì)被碳化,從而充分保障良好的絕緣性能。
(2)線圈漿料的修補(bǔ)
在電爐使用中,由于長(zhǎng)期對(duì)爐襯拆解安裝、循環(huán)使用,會(huì)導(dǎo)致電爐線圈漿料產(chǎn)生不同程度的破損,對(duì)電爐來(lái)講這層線圈漿料是除表面溫絕緣漆外保護(hù)線圈的更后一道屏障,若破損沒(méi)有及時(shí)修補(bǔ)會(huì)讓線圈受損機(jī)率增加,隨之也影響到生產(chǎn)中的系數(shù),所以每次進(jìn)行筑爐施工之前對(duì)線圈漿料的修補(bǔ)十分的要。
在進(jìn)行修補(bǔ)前首先要把破損面的灰塵清潔干凈,在確保裸漏的線圈周?chē)鷽](méi)有沾附前爐襯遺留的石英砂或其他材料后用線圈漿料兌適量水充分?jǐn)嚢韬缶鶆蛲吭谄茡p處,其厚度應(yīng)保持和完好的線圈漿料一致,并在同一個(gè)圓弧面上。在進(jìn)行修補(bǔ)工作之后,如果破損面比較大時(shí)一定要先烘干材料中的水分,然后再進(jìn)行筑爐作業(yè);如果創(chuàng)面比較小則可等待一段時(shí)間讓其自行固化干燥后再進(jìn)行爐襯施工作業(yè)。
圖2 中頻爐結(jié)構(gòu)示意
(3)報(bào)警線的安裝
在安裝漏爐報(bào)警線時(shí)要保證每?jī)筛鶊?bào)警線之間分開(kāi)有一定的距離(5~10厘米),目的為了降低報(bào)警線的聚熱性從而防止報(bào)警線熔化造成爐底漏鐵。在爐底施工前還應(yīng)該在固定好的報(bào)警線上壓上面積30*30cm左右的石棉板或石棉布,因?yàn)楣潭ê玫膱?bào)警線在拉力的作用下或在加料施工過(guò)程中會(huì)有不同程度的翹起,壓住后會(huì)使其能緊貼爐底推出塊,保證爐底設(shè)計(jì)厚度的標(biāo)準(zhǔn)性和電爐的設(shè)計(jì)容量,另外還能保證在爐底施工過(guò)程中報(bào)警線的穩(wěn)定。
電爐外部固定報(bào)警線時(shí),要考慮到報(bào)警線與爐體的絕緣性,除了報(bào)警線螺桿用絕緣套筒外,在固定墊片處也應(yīng)該用絕緣墊片,防止在生產(chǎn)過(guò)程中與報(bào)警線連接的地線脫落,造成操作人員與爐內(nèi)鐵水和爐體形成串聯(lián)造成觸電。在連接好報(bào)警線之后還應(yīng)該確認(rèn)報(bào)警線是否接通,然后再進(jìn)行下一步工作。
此外,更新一代的CPAS線圈保護(hù)與漏爐報(bào)警系統(tǒng)對(duì)中頻爐有更好的保護(hù)作用,能夠非常直觀的在線監(jiān)測(cè)各個(gè)位置爐襯的厚度變化,而且其安裝在漿料層內(nèi)部,壽命更長(zhǎng),維護(hù)更方便,是未來(lái)中頻爐報(bào)警的趨勢(shì)。
(4)備襯的安裝
為了能方便拆解,推出需要重新施工的爐襯時(shí),一般都會(huì)使用備襯,也叫滑動(dòng)平面層,使用備襯能省力的去除需要重新施工的爐襯,同時(shí)還能起到一個(gè)保護(hù)線圈漿料的作用。現(xiàn)在使用石棉布為備襯,石棉布在作為背襯使用方面一直有其不可避免的缺點(diǎn):首先是其石棉成分對(duì)人體健康的影響,因?yàn)槭蘩w維在被人體吸入肺部后是很難排出體外的,嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生致癌性,所以無(wú)論是在工作中的任何時(shí)間都應(yīng)該配備好公司所配發(fā)的勞保用品;第二就是石棉布的韌性不夠,在爐底和爐襯施工時(shí)經(jīng)常有不小心碰到石棉布造成石棉布破損的情況,破損處如果沒(méi)有及時(shí)處理就可能導(dǎo)致?tīng)t襯問(wèn)題;還有就是其熱導(dǎo)率的問(wèn)題,石棉本身就是一種隔熱物體,在爐襯使用中其一直有著比較分明的溫度梯度,由于石棉布的熱導(dǎo)率較差和厚度過(guò)厚,爐襯的熱損效果會(huì)受到影響,進(jìn)而造成爐襯松散層厚度減少,給生產(chǎn)使用帶來(lái)一定的隱患。
由于石棉布存在以上缺點(diǎn),現(xiàn)在一些鑄造廠家使用云母紙來(lái)替代石棉布。云母紙有較好的韌性且厚度只有0.32毫米,不會(huì)影響到爐襯的溫度梯度,另外云母紙的不透氣性也能大大降低爐襯在燒結(jié)過(guò)程中爐襯料中的水氣造成的誤報(bào)警次數(shù)等,這些點(diǎn)使云母紙迅速普遍作為備襯使用。
在鋪設(shè)備襯前要根據(jù)電爐的大小、高度提前準(zhǔn)備好備襯,鋪設(shè)時(shí)先清除遺留在爐壁上的材料,待干凈后才能進(jìn)行鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)需要一人在爐膛內(nèi)部,另一人則站在爐子方將備襯料垂直放下,長(zhǎng)度超出爐底頂出塊10-20cm推薦,然后由爐內(nèi)人員負(fù)責(zé)捋平使其緊貼爐壁,再進(jìn)行第二塊備襯的安放。放第二塊備襯時(shí)要和塊重疊搭接10cm左右,防止加爐襯料時(shí)沖開(kāi)備襯,依次類(lèi)推放下其剩余備襯料,直到把爐子線圈完全遮住。
圖3 中頻爐整體示意
2 爐嘴的施工
在進(jìn)行爐嘴施工時(shí)首先要把爐嘴處的材料接觸面清潔干凈,然后用塑性料做出爐嘴的幾何形狀,再在上面打上細(xì)孔(目的是在塑性料干燥過(guò)程中順利排出其中水氣,否則會(huì)造成爐嘴的開(kāi)裂破損現(xiàn)象)。在施工爐嘴與爐襯料的接觸面時(shí)一定要保證爐嘴料和線圈漿料在一個(gè)垂直面上并保持相同的弧度,爐嘴料一定不要直接搭接在爐襯料上,因?yàn)闋t襯在冷爐和起爐時(shí)有一定的收縮和膨脹,兩種料相互搭接會(huì)增加它們之間的間隙,從而造成粘鐵現(xiàn)象。施工完?duì)t嘴后一定要烘干后再進(jìn)行爐襯作業(yè),因?yàn)樗苄粤显诟稍锖髸?huì)有1%~2%的收縮,烘干后再進(jìn)行爐襯作業(yè)能更好的保持和爐襯料之間的緊密性,降低塑性料與爐襯料之間出現(xiàn)滲鐵現(xiàn)象的機(jī)率。
3 爐底的施工
在進(jìn)行爐底施工初始加料時(shí)一定要有人在爐內(nèi)進(jìn)行加料作業(yè),這是為了能更好的把備襯整理更平整,使備襯不會(huì)影響到爐襯以達(dá)到更好的效果。使用氣動(dòng)爐底振動(dòng)器時(shí)爐襯材料可一次性加滿(mǎn),需要注意的是爐底振動(dòng)器30cm厚振動(dòng)是比較合適的,可以一次性打結(jié)半小時(shí)完成,超出30cm厚度的分二次打結(jié),每次20~30分鐘均可;超過(guò)30cm厚度下面可能會(huì)出現(xiàn)振不實(shí)的情況,中頻爐的特點(diǎn)是在工作中整個(gè)爐體是受中頻頻率影響振動(dòng)的,此時(shí)若爐底10~20cm沒(méi)有振實(shí),在生產(chǎn)中中頻爐的自身振動(dòng)會(huì)把底部未振實(shí)部分振實(shí),整個(gè)爐底就會(huì)有下沉的風(fēng)險(xiǎn),如果下沉2~3mm會(huì)造成下部開(kāi)裂,造成鋼水泄露事件。
圖4 中頻爐結(jié)構(gòu)切面示意
4 坩堝模具的放入
為了能讓爐襯料中的水份能更好更快的排出,坩堝表面會(huì)每間隔25cm鉆一個(gè)3~5mm的細(xì)孔,在放入爐內(nèi)前要把坩堝模具表面清潔干凈,然后用膠布把細(xì)孔封住,目的是讓其表面沒(méi)有鐵銹或灰塵,保證沒(méi)有雜物摻入石英砂內(nèi)進(jìn)而影響到爐襯燒結(jié)的效果,另外封住的細(xì)孔可以防止在振實(shí)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)跑料現(xiàn)象。
坩堝在放入爐內(nèi)時(shí)我們要保證坩堝“一平、二正、三相等”原則,“一平”是指坩堝在放入爐內(nèi)后要平穩(wěn),不能有大范圍的晃動(dòng),防止在加爐襯料或進(jìn)行排氣工作時(shí)坩堝出現(xiàn)移位。“二正”是指坩堝放入后不能有傾斜現(xiàn)象,要保證坩堝上下在一條垂線上。“三相等”就是指坩堝的位置一定要在正中位置,要保證坩堝壁每一點(diǎn)到線圈的距離都相等,這樣爐襯的厚度才能一致。這幾點(diǎn)非常重要,因?yàn)檑釄宓奈恢檬欠裾_直接影響到爐襯的使用壽命。
放好坩堝后還有一個(gè)重要的步驟就是要在加爐襯料前把坩堝底部平面的石英砂進(jìn)行刮毛工作,爐底經(jīng)過(guò)振實(shí)后密度很大,刮毛時(shí)很難達(dá)到所需深度,我們可以先用排氣叉用力把爐底料插松,然后再刮毛,目的是為了避免分層現(xiàn)象。
5 爐襯的施工
在加爐襯料時(shí)由于坩堝的設(shè)計(jì)和爐子的需要,在爐襯底部會(huì)有一段斜坡,此位置直接關(guān)系到爐襯的使用壽命。在施工斜坡位置時(shí)要重點(diǎn)注意此位置石英砂的排氣,由于斜坡位置的爐襯料不是垂直的,在用振動(dòng)馬達(dá)振實(shí)時(shí)此位置的爐襯料不能完全靠自身的重力來(lái)增加料的密度,為了能使石英砂能達(dá)到更高的密度,在此位置一般用少加料、多排氣的方式來(lái)進(jìn)行施工,每次加料高度應(yīng)保持在5~6cm,先找平然后再進(jìn)行排氣6~8遍,排氣完成后進(jìn)行刮毛再進(jìn)行第二次加料。在施工部位超出斜坡部位后,加料的厚度可以有所增加,但也應(yīng)該保持在10cm以?xún)?nèi),整個(gè)爐襯施工中一定要仔細(xì)認(rèn)真,在每進(jìn)行一次加料工作后要用手電等照明工具來(lái)觀察加料的情況,確認(rèn)備襯沒(méi)有被爐料沖開(kāi)以及沒(méi)有異物進(jìn)入爐料。每次排氣后還應(yīng)該確認(rèn)備襯是否完整,有無(wú)破損等。
整個(gè)爐襯加料完成后把坩堝用電焊固定住,防止坩堝在進(jìn)行振實(shí)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)移位。在振實(shí)作業(yè)前還應(yīng)預(yù)留一部分爐料,用來(lái)及時(shí)補(bǔ)充在震實(shí)過(guò)程中下降的爐襯料,有條件此位置用封口料推薦。使用氣動(dòng)爐壁振動(dòng)器來(lái)震實(shí)爐襯料時(shí),一般要求氣壓更少0.6Mpa,爐壁爐襯厚度一般15cm,和爐底連接的一層要振實(shí)半小時(shí),也可底部二層各振動(dòng)20~25分鐘,再往上可根據(jù)厚度逐漸減少振動(dòng)時(shí)間,每層間距10cm振動(dòng)15分鐘;如果爐襯厚度12cm,每層間距10cm振動(dòng)12分鐘。
根據(jù)各廠情況,有的10噸爐人工打爐5~6小時(shí),20噸爐人工打爐8小時(shí)左右,但這個(gè)時(shí)間對(duì)于人工打結(jié)來(lái)說(shuō)時(shí)間偏短,整體質(zhì)量沒(méi)有保障。爐襯的打結(jié)密度直接影響到爐襯的使用壽命,因此選對(duì)爐襯材料只是為提高爐齡奠定了基礎(chǔ),那么提升爐襯的打結(jié)密度是提高爐齡的關(guān)鍵所在。要得到打結(jié)致密度高的爐襯,要使用科學(xué)有效地打結(jié)工具,如目前更的氣動(dòng)筑爐機(jī)。
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