6 噸VIM 真空感應爐熱負荷試車技術

呂雪琳

（太原鋼鐵（集團）有限公司，山西太原 030000）

1 配套系統準備完畢

1.1 錠模系統準備

將錠模底板固定在錠模轉盤上，錠模底板定位后，錠模盤其余部分用高鋁磚進行砌筑，窄縫使用鎂砂進行灌實，防止漏鋼時損壞機械部件。錠模底部設置中心孔，錠模位于中心位置。錠模板凳合套完畢并安裝在指定的中心位置。

1.2 溜槽系統準備

溜槽鋼殼底部用澆注料灌實，高度保證溜槽放置后比溜槽鋼殼側板略低。澆注料干燥后，放入溜槽，用鎂砂將溜槽與溜槽鋼殼之間的縫子灌實，然后用耐火可塑料將上部抹實，高度與溜槽內膽持平。水口上部與溜槽底部持平安裝，用耐火泥封口。溜槽烘烤前要將水口安裝好一起進行烘烤。溜槽在低溫烘烤后，保持在400～500℃進行保溫，在澆注前2h，升溫至1100℃，要求將溜槽烘烤透徹，顏色呈透明紅色。烘烤時要求兩個合套好的溜槽一起烘烤，一用一備，防止澆注時鋼水將溜槽堵塞。

2 真空感應爐熱負荷試車

2.1 熱負荷試車的主要步驟

線圈放電試驗→打爐→原料布料→烘爐→洗爐→304L 冶煉→08810 冶煉

2.2 放電試驗

打爐前，在感應圈內放入石墨芯，然后抽真空，當高真空達到1Pa 左右時，關閉熔煉室真空閥門，開始充氬氣，氬氣充至1500Pa左右時，熔煉電源送電，電壓500V，真空度從1～100Pa 變化時，爐內無放電及打弧現象即可。若有打弧現象，必須重新處理線圈絕緣。

3 打爐

3.1 打爐前期準備

（1）檢查感應線圈高溫涂料是否完好，要求涂料完整，無破損。

（2）安裝漏鋼報警裝置。

（3）檢查坩堝施工用云母紙以及施工用砂，要求云母紙完好無破損；砂袋無破損，封口完好。

（4）檢查鐵皮坩堝焊縫是否平滑，校驗鐵皮坩堝高度、直徑以及圓度。

（5）將鐵皮坩堝表面氧化皮砂清。

（6）檢查電動振動裝置，其接頭是否完好、電線有無破損。

3.2 打爐工作

（1）放電試驗合格后，準備打爐，用絕緣膠泥糊住坩堝內壁缺口；

（2）將電極用石棉布包裹嚴實，放入坩堝，并插入熱電偶，將溫度控制在300℃以內，烘烤10h；

（3）剪切 5 塊 2.5m 的云母紙，1.2m 的 2 塊。將 5 張 2.5m 長的云母紙邊部每隔200mm 剪開；

（4）將剪開的5 張2.5m 的云母紙均勻的鋪在坩堝側壁，將2張1.2m 的云母紙均勻的鋪在坩堝底部，并用膠粘住縫隙；

（5）倒入底部16 袋DV682A，用振動器連接除氣叉轉圈均勻叉實（4～5 圈），用振動器連接搗頭均勻搗實（4～5 圈），用叉子在料面劃出均勻的溝渠（2～3cm）；

（6）倒入底部12 袋DV682A，用振動器連接除氣叉轉圈均勻叉實（4～5 圈），用振動器連接搗頭均勻搗實（4～5 圈），用叉子在料面劃出均勻的溝渠（2～3cm）；

（7）倒入底部12 袋DV682A，用振動器連接除氣叉轉圈均勻叉實（4～5 圈），用振動器連接搗頭均勻搗實（4～5 圈），底部打完后厚度為300mm；

（8）放入鐵皮坩堝，用3 個木楔子支撐牢固，并保證鐵皮坩堝豎直放入坩堝正中心，注意坩堝內壁要提前焊接測溫管道3 支，高度分別為1600mm、1100mm、350mm，并做好標記；

（9）倒入側面9 袋DV682A，用振動器連接除氣叉轉圈均勻叉實（4～5 圈），用振動器連接搗頭均勻搗實（4～5 圈），用叉子在料面劃出均勻的溝渠（2～3cm），重復8 次；

（10）倒入側面10 袋DV481，用振動器連接除氣叉轉圈均勻叉實（4～5 圈），用振動器連接搗頭均勻搗實（4～5 圈），用叉子在料面劃出均勻的溝渠（2～3cm），重復2 次，打完后耐材厚150mm；

（11）安裝出鋼口，用無磷塑性料CWPBM91 鋪底、墊平、定位，注意疏通好出鋼通道；

（12）用無磷塑性料CWPBM91 封住坩堝上表面，縫隙抿實，保證耐材和鐵皮坩堝上沿平齊；

（13）用石棉布裹住水冷電纜，準備送電。

4 洗爐料布料

（1）材質：純鐵。

①鋪底料塊：200mm×220mm×140mm×12 塊，0.60t；②中心圓柱：φ220mm×665mm×2 支，0.39t；③周邊大圓柱：φ335mm×665mm×10 支，4.57t；④周邊小圓柱：φ130mm×665mm×10 支，0.69t；小計6.25t。計入坩堝總重量6.63t。

（2）準備少許鋁丸，重量50～60kg，大小不限。

（3）上述料采用人工鋪料的方式進行，用永磁吸盤進行輔助鋪料。

（4）大料鋪滿后，用小型圓棒型純鐵塊進行塞縫。

5 烘爐

烘爐注意事項：

（1）洗爐錠模下部做好防護工作，可鋪設耐火磚和石棉布。

（2）嚴格按照工藝曲線執行，注意測溫值。

（3）熱電偶安裝：以三點測溫（距坩堝上沿360mm、1100mm、1600mm），將熱電偶連接在四通道無紙記錄儀中，放在便于觀察的位置。

（4）裝料時盡量避開碰到熱電偶，不要緊貼鐵皮坩堝。

（5）升溫時主要考慮底部與中部的溫差，溫差不要超過250℃，頂部溫度作為參考。

（6）當溫度出現大幅波動時（波動在100℃），立即在原始記錄上反映。

（7）在大氣下升溫達到1125℃時，鐵皮坩堝中、下兩點溫度趨與相同（溫差異250℃內）時保溫3h，合爐抽空。

（8）原始記錄務必記錄詳細的功率、溫度、時間等參數。

（9）在大氣狀態下升溫要求緩慢均勻，在發現當前溫度與目標值差距比較大時，延長烘爐時間，不要盲目推高功率。

6 洗爐

洗爐注意事項：①洗爐錠模下部做好防護工作，可鋪設耐火磚和石棉布；②嚴格按照工藝曲線執行；③合爐后加料使用加料桶進行加料，加小塊純Fe；④化料時注意觀察爐內情況，防止架橋；⑤爐內若沸騰嚴重，可適當降低功率或者充氬氣；⑥原始記錄務必記錄詳細的功率、時間等參數，洗爐鋼成品樣成分在原始記錄上詳細記錄；⑦澆注時嚴格控制出鋼溫度和澆注速度，防止沖模。

7 烘爐、洗爐操作要點

（1）打爐完畢后將熱電偶按照要求分布在相應的測溫點上，測溫點應均勻分布，能夠代表打結料的溫度水平；外部接顯示儀表；

（2）功率推送應按照烘爐工藝要求逐步升高，時刻觀察溫度變化情況，如發現與工藝設計溫度偏差較大時，應及時進行匯報；

（3）烘爐達到1125℃后，保溫3—6h，將測溫熱電偶抽出，將熔爐小車開入，關閉爐門后開始抽真空；

（4）按照條件要求逐級啟動機械泵、羅茨泵和油增壓泵，抽空至100Pa 左右；

（5）隨時觀測腔室內化鋼情況，主控室界面上密切注意熔爐內溫度，防止架橋；

（6）若熔化過程中，鋼液升溫情況與工藝設計溫度偏差較大，應檢查爐內鐵塊熔化情況，嚴禁盲目加大功率；

（7）預先對溜槽進行低溫烘烤，烘烤溫度在200℃左右，然后保持在400～500℃保溫，距離出鋼2h 時，迅速升高溫度至1100℃；

（8）預先對錠模進行烘烤，烘烤至100℃左右進行保溫；出鋼前將錠模吊運至錠模室，關閉錠模室門并進行抽空；

（9）鋼液溫度加熱至1650℃時，將加熱后的溜槽吊運至溜槽室內，關閉流槽室門進行抽空，打開錠模室與流槽室之間的平衡閥門，待氣壓平衡后打開插板閥；

（10）打開熔煉室與錠模室之間的平衡管，待氣壓平衡后打開插板閥，使溜槽進入指定位置；

（11）人員觀察溜槽到位，且中控室顯示的位置信號與預先設置的一致時，開始通知澆鋼；

（12）搖爐人員在觀察窗位置觀察并操作鋼水流入溜槽中，控制好流速，不宜太快，也不宜太慢；

（13）備模人員在觀察窗位置觀察鋼水從溜槽流入錠模中，看到紅光逐漸清晰時通知搖爐人員放慢速度，鋼錠模將滿；

（14）鋼錠澆注完畢后靜置4h 后錠模室破空出鋼。

8 脫模

（1）用專用吊具將錠模吊運至脫模區，放倒；

（2）等錠模表面冷卻至70℃以下后使用風炮對連接螺栓進行拆除；

（3）將鋼錠從錠模中吊出，清理錠模。

9 生產過程預案

9.1 漏鋼

（1）當爐襯出現漏鋼報警的情況時，當班冶煉工應立即停止冶煉作業，切斷熔煉電源，充入事故氬氣后，人員有序離開作業現場，并組織好外圍的消防及保衛工作。

（2）當澆注過程中發現溜槽或者錠模有漏鋼的情況時，應立即停止澆筑，熔煉功率保證在適當水平，使鋼水保溫，并立即組織更換溜槽或者錠模。

（3）應急措施均須根據現場冶煉的具體狀態和工藝時間節點進行處理。

9.2 其他故障

其他生產故障應以保證人身和爐體安全為前提進行應急處理。

10 結束語

該項目項投產后，將形成一整套具有自主知識產權的700℃先進超超臨界鍋爐用管材關鍵生產工藝技術，具備年產3000t 鎳基耐熱材料的生產能力，建成國內先進、具有一定國際競爭力的鎳基耐熱材料研發和生產基地，成為國內知名大型鎳基耐熱材料生產企業。