真空感應熔煉(lian)
爐大約始于1920年(nián),用于熔煉鎳鉻(ge)合金。直到第2次(ci)世界大戰,由于(yú)真空技術的進(jin)步使真空感應(ying)熔煉
才開始真(zhen)正發展起來。1926年(nián)德國用真空感(gan)應爐(容量4t,功率(lü)350kw)熔化Co.Ni合金。二戰(zhàn)期間歐美等國(guo)家已達到了實(shi)用化程度并取(qu)得了飛速發展(zhǎn),日本也相繼采(cǎi)用。這種方法多(duo)用于熔煉耐熱(rè)鋼、軸承鋼、純鐵(tie)、鐵鎳合金、不鏽(xiù)鋼等多種金屬(shu)材料。這一方法(fǎ)使材料的斷裂(liè)強度、高溫韌性(xing)、耐氧化性等都(dou)得到了改善。由(yóu)于大型真空抽(chou)氣設備(如增壓(yā)泵)的出現,真空(kong)感應爐也逐步(bu)向大型化發展(zhan)。以美國爲例,1969年(nián)真空感應爐的(de)容量已達到27.60t的(de)規模。滿足了各(gè)種金屬材料工(gong)業化生産的要(yào)求。西歐各國也(yě)在20世紀60年代,将(jiāng)爐子向大型化(hua)發展并不斷改(gǎi)進,可在冶煉過(guò)程中不破壞真(zhen)空,在裝料、鑄模(mó)準備及澆鑄操(cao)作等過程實現(xian)連續的或半連(lián)續的真空感應(ying)熔煉。美國consarc公司(si)和德國ALD是目前(qián)國際上最主要(yào)的大型真空感(gan)應熔煉
爐制造(zao)企業,生産的大(da)型真空感應熔(róng)煉爐可以達到(dao)30t,甚至更大。 中國(guó)自行生産的真(zhēn)空感應熔煉爐(lu)的容量一般比(bi)較小,主要爲5-1500kg。2t以(yi)上的大型感應(ying)爐主要從德國(guo)、美國、日本進口(kǒu)。20世紀80年代初,撫(fu)鋼在國内率先(xian)從德國引進3t/6t大(dà)型真空感應爐(lu)。從90年代以後國(guó)内寶鋼特鋼、東(dōng)北特鋼和攀長(zhang)鋼等企業先後(hòu)從國外引進了(le)大型真空感應(ying)爐,最大容量爲(wèi)12t。目前正在引進(jin)的最大容量爲(wei)24t。
作爲熔煉設備(bèi)的一種在鑄鐵(tiě)熔煉和雙聯熔(rong)煉中已有幾十(shí)年的曆史,我國(guó)在制造應用工(gōng)頻爐和中頻爐(lú)方面也有了豐(fēng)富的經驗,在電(diàn)源結構、變頻技(jì)術、集成控制、循(xún)環冷卻技術等(děng)諸多方面都取(qǔ)得了令人矚目(mu)的進步。采用感(gan)應熔煉爐和保(bǎo)溫的廠家越來(lái)越多, 感應爐熔(róng)煉特點:1)用于熔(rong)煉的感應爐,目(mu)前可制造的單(dan)台容量也可達(dá)到近百噸,能滿(mǎn)足大規模生産(chǎn)的需要。但電力(li)裝機容量的擴(kuo)大常常是諸多(duo)企業難于逾越(yuè)的障礙。因此,感(gan)應爐更适合中(zhōng)小規模的生産(chan)。2)感應爐可熔化(hua)常用的各種牌(pái)号鋼鐵和有色(sè)金屬。僅就鑄鐵(tiě)件生産而言,感(gǎn)應爐對産品的(de)适應性優于沖(chòng)天爐,感應爐能(néng)熔煉多種高合(he)金鑄鐵,如高鉻(gè)鑄鐵。3)感應爐是(shì)間斷熔煉,間隔(gé)一段時間提供(gong)等于爐子容量(liàng)的鐵液,對于階(jiē)段工作制的生(sheng)産方式,感應爐(lu)更适宜。4)對環境(jìng)的影響:感應熔(rong)煉爐煙塵爲氧(yǎng)化物微細顆粒(lì);較強的電磁污(wu)染;污染全在廠(chang)房之内;感應爐(lú)以電爲能源,每(mei)噸鐵液耗電能(néng)2160MJ(600kWh)左右。
真空感應(yīng)熔煉
(VIM)是在真空(kōng)條件下,利用電(dian)磁感應在金屬(shǔ)導體内産生渦(wo)流加熱爐料進(jìn)行熔煉的方法(fa),具有熔煉室體(ti)積小,抽真空時(shi)間和熔煉周期(qī)短,便于溫度壓(ya)力控制、可回收(shōu)易揮發元素、準(zhǔn)确控制合金成(cheng)分等特點。由于(yu)以上特點,現在(zai)已發展爲特殊(shū)鋼、精密合金、電(diàn)熱合金、高溫合(he)金及耐蝕合金(jin)等特殊合金生(sheng)産的重要工序(xu)之一。
感應熔煉(liàn)是除電弧爐以(yi)外較重要的一(yi)種電爐熔煉方(fang)法。與電弧爐相(xiang)比,其特點有:
(1)電(diàn)磁感應加熱。由(yóu)于加熱方式不(bu)同,感應爐沒有(you)電弧加熱所必(bì)須的石墨電極(ji),從而杜絕了電(diàn)極增碳的可能(neng),因而可以熔煉(liàn)電弧爐很難熔(rong)煉的含碳量極(jí)低的鋼和合金(jin)。
(2)熔池中存在一(yī)定強度的電磁(cí)攪拌,可促進鋼(gāng)水成分和溫度(du)均勻,鋼中夾雜(za)合并、長大和上(shang)浮。
(3)熔池比表面(miàn)積小。優點是熔(róng)煉過程中容易(yi)控制氣氛,無電(diàn)弧及電弧下高(gāo)溫區,合金元素(sù)燒損少、吸氣少(shao),所以有利于成(chéng)分控制、氣體含(hán)量低和縮短熔(róng)煉時間;缺點是(shi)渣鋼界面面積(jī)小,再加上熔渣(zhā)不能被感應加(jia)熱,渣溫低,流動(dong)性差,反應力低(di),不利于渣鋼界(jiè)面冶金反應的(de)進行特别是脫(tuō)硫、脫磷等,因而(er)對原材料要求(qiu)較爲嚴格。
(4)煙塵(chen)少對環境污染(rǎn)小。熔煉過程中(zhōng)基本無火焰,也(ye)無燃燒産物。