浅谈水平连铸紫铜管熔化炉筑炉和启炉工艺.doc

浅谈水平连铸紫铜管熔化炉筑炉和启炉工艺摘要:水平连铸使用的有芯工频感应熔化炉具有加热速度快、热效率高、金属烧损少、熔化质量容易控制、操作方便、劳动条件好投资少、操作方便特别是在熔炼和连续浇铸成型时金属液面与空气接触少氧化几率小便于控制铸坯的氧含量等优点是众多有色金属企业熔铜设备的首选炉型之一。广泛用于水平连铸熔化紫铜。水平连铸炉体采用有芯工频感应加热炉和保温炉构成熔化炉连续长期作业每次筑炉费用大烘炉周期长因此如何保证捣打炉衬的强度确保耐火材料的烧结组织并实现一次性启炉成功有效提高炉龄是增加企业经济效益有重要作用。本文对水平连铸熔化炉与保温炉的砌筑进行一定介绍并对烘炉工艺进行探讨。关键词；水平连铸熔沟捣打料烘炉电压1.熔化炉结构；水平连铸有芯工频感应炉的基本结构如图1可以看出该炉为双熔沟连体式炉型左侧为保温炉右侧为熔化炉均由独立的感应器和炉膛组成。熔化炉有2支熔沟保温炉与熔化炉之间有一支熔沟。工频有芯感应电炉的工作原理相当于工作在短路状态下的变压器通电线圈相当于变压器的一次线圈熔沟相当于变压器的二次线圈。当一次线圈通电后熔沟内的金属产生很大的感应电流而被加热熔化。由于熔沟中的热金属与炉膛内的冷金属比重不同以及电动现象的影响熔化的金属流入炉膛并带来热量使冷料熔化。感应器由线圈导磁体、不锈钢水冷套、U型等截面熔沟等组成。图1水平连铸电炉基本结构2.筑炉工艺水平连铸过程有芯工频感应炉筑炉方法的正确与否是成功启炉及转人正常生产的先决条件。砌筑过程中包括捣打炉底料和砌筑耐火砖。2.1捣打石英砂由于筑炉材料主要是由不同粒度的干石英砂构成所以打结炉衬的实质就是让砂子流动减小砂粒间的空隙度。根据理论分析一般情况下非密实配制的石英砂(含1.8%硼酸)的密度<1.9g/cm3时而密实的石英砂的密度可达2.65g/cm3。打筑炉衬的目的就是通过震动方式减少石英砂空隙率进而来提高石英砂炉衬的密度首先将内壁铁锈处理干净在炉底壳内侧和底面铺上一层厚10mm的石棉板把配好的捣炉料保证松散捣打料高度80mm然后用改装好的平头风镐捣打30min(捣打时要挨片依次进行捣打路线见图2、3、每块要震打6次以上。捣打完成用Φ18尖头圆钢钎插入捣打料中检测松散程度当听不到钢钎与石英砂摩擦发出的丝丝声音时确认这层捣打料已经达到要求为保证捣打材料相互之间的更好的结合须将捣打完成的捣打料上层10mm用铁扒扒松散随后加入第二层80mm厚度捣打料捣打捣打路线见图3.重复多次密实捣打后将捣打高度到水套中心高度齐平（见图4a）。用木板将震打层上表面的炉料刮成与炉底壳侧壁上的圆孔相同的弧度（见图4b）以备安放熔沟和水冷套。然后根据熔沟深度使用熔沟样板当确认熔沟样板与炉底壳侧壁上的圆孔同心并处于前后面板的中心后用卡具将熔沟样板固定以防止在继续震打过程中发生偏移错位现象熔沟样板的死角部分用钢钎捣实。底部圆环形相应的弧面使用熔沟样板在挖出熔沟内部的石英砂捣打料后吊入金属熔沟验证金属熔沟挖掘深度是否符合筑炉工艺要求。此时应保证水冷套、熔沟样板圆环和炉底壳侧壁上的圆孔三者已经保持同心。捣打炉底石英砂要分多次加入捣打料继续捣打将熔沟下部全部捣实确认熔沟下部捣打料已经达到工艺要求后放入外层缠有石棉板的不锈钢水冷套加入捣打料继续捣打水冷套与熔沟样板之间的死角用钢钎捣实。捣打水冷套死角时一定要小心因为该部位侵蚀严重沉积物集中机械冲刷厉害特别是熔化炉熔沟上口在加料捣打时力量过大容易易击中不锈钢水套的面板产生应力集中降低炉体使用寿命力量过小由于热胀冷缩等易造成这个部位破裂裂因此打筑时也应仔细。从图5可以看到两只水冷套外圆相接的位置石英砂厚度最小当密实度不够时石英砂烧结达不到要求容易造成炉体不锈钢水冷套破损事故降低炉体使用寿命。加入水冷套以后捣打就要更加小心了。因为水冷套外层温度高内侧水冷在筑炉过程外侧某点受到撞击后在冷热变形产生应力集中容易造成不锈钢水冷套破裂。所以捣打水冷套层一定要小心。然后继续填料震打。炉底炉衬应一直捣打到高出熔沟样板50一60mm再用木板将高出的石英砂炉料刮到与熔沟样板上平面在同一水平面为止。图2筑炉时长度方向捣打路线图3筑炉时宽度方向捣打路线图4、炉体下部石英砂捣打方式示意图图5熔化炉熔沟外形图以上是熔化炉捣打过程保温炉也按照此法捣打。在这里要特别指出的是水平连铸炉与其它熔铜炉不同之处在于保温炉自身没有熔沟其热量由保温炉与熔化炉之间的熔沟提供其目的在于对通过保温炉熔沟保证保温炉铜水达到规定温度所以这个熔沟属于潜液移流。其捣打过程应该注意将不锈钢水套放