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中頻電爐熔點高于1700℃的耐火材料按化學(xué)成分分類大致有氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硼化物和化學(xué)元素六大類。
中頻電爐其中化學(xué)元素和碳化物在高溫、氧化性氣氛下工作,極易氧化或溶解于鐵液。碳化硅能用來修砌爐子的出鐵槽或加料槽,但由于它的導(dǎo)電性不能作為感應(yīng)電爐的爐襯材料。硫化物、硼化物等能溶解于鐵液或和鐵液起化學(xué)反應(yīng),被鐵和碳所還原,也不宜作爐襯材料。氮化物中氮化硅和氮化鋁,雖然具有良好的性和抗剝落性以及不易被金屬液侵蝕的優(yōu)點,但價格昂貴,無法在工業(yè)上采用。
因此,目前用中頻電爐襯的耐火材料主要以氧化物為主。在自然界的17056種氧化物中,熔點高于1700℃的氧化物材料只有50余種,其中一些氧化物的化學(xué)穩(wěn)定性差,在高溫狀態(tài)下分解壓很低,往往被金屬熔液中的成分還原。另外,有些氧化物在低溫下易水化,因此也不能用作中頻爐爐襯耐火材料。
有些中頻爐的氧化物資源稀缺,價格昂貴,如Y3O4、HFO2、CeO2等,很少用來作爐襯材料。有些氧化物有性(ThO2),或有毒性(BeO),更不能用作爐襯材料。在實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的是三種氧化物,即氧化硅、氧化鋁和氧化鎂以及這三者的混合物。
首先,我們以500kw透熱設(shè)備為例,就之前提到的三種不同的逆變在耗電量、功率因數(shù)、和設(shè)備大致價格等數(shù)值做一個對比。數(shù)值如下:
1、可控硅串聯(lián)逆變
加熱溫度:
噸耗電量:
功率因數(shù):0.98
設(shè)備大致價格:13~15萬元
2、可控硅并聯(lián)逆變
功率因數(shù):
設(shè)備大致價格:8~9萬元
3、IGBT串聯(lián)逆變
設(shè)備大致價格:17~19萬元
通過上列中頻爐逆變對比的數(shù)值,可以看出,就之前提出的三種中頻爐逆變中,在節(jié)能方面,串聯(lián)逆變的相關(guān)數(shù)據(jù)較并聯(lián)逆變有明顯的優(yōu)勢,而在兩種串聯(lián)逆變的對比中,可控硅串聯(lián)逆變的價格又優(yōu)于IGBT串聯(lián)逆變。綜上所述,可控硅串聯(lián)逆變是目前中頻爐節(jié)能方面較佳的逆變選擇。當(dāng)然客戶在選擇設(shè)備時,也可根據(jù)生產(chǎn)特點、資金狀況等因素來選擇更合適自己的設(shè)備。
那么如何使中頻爐更節(jié)能呢? 讓我們來看看。
投料應(yīng)與電流表結(jié)合使用,以使輸出功率盡可能穩(wěn)定,盡可能使設(shè)備輸出高功率。
控制熔爐的溫度,不要讓溫度過高或部分過高。 如果過高,將不利于功率消耗和充電壽命。 一個好的熔爐可以節(jié)省電力和。
選擇合適的設(shè)備,如果中頻爐太大或太小,都會增加功耗。 相同的大型電爐將快速節(jié)省電,相同的快速中頻電爐將節(jié)省電,投放時間也會損害功耗,中頻爐可以在5-10分鐘內(nèi)操作。無需低速檔。 中頻爐銷售市場競爭激烈,一些中頻爐制造商在劣質(zhì)便宜的市場中競爭,設(shè)備越差,消耗量就越大。 如果不對接地的銅排進行電鍍和立即使用,而使用較弱和較薄的銅材料,則設(shè)備一開始看起來會相同,但功耗會越來越高。
四,熔化
密切注意裝料的融化,繼續(xù)適時不斷添加裝料并使裝料松動,使其穩(wěn)步落入熔池中,保持融化的進行,避免橋接。 所謂的“橋接”是指處于半熔融狀態(tài)的裝料在熔池上方結(jié)合,從而使裝料不能接觸熔池。 這將導(dǎo)致熔池的溫度急劇上升并損壞坩堝。 一旦發(fā)生橋接,可以將坩堝傾斜以熔化豎立裝藥上的間隙以繼續(xù)進料,并且將鋼水液位升高到橋接位置以熔化解開的裝藥。
五,造渣
應(yīng)在爐料完全熔化之前進行結(jié)渣,以避免鋼水嚴(yán)重氧化。 爐渣可以預(yù)先添加到坩堝底部。 所使用的爐渣主要為CaO-Al2O3-CaF2,爐渣的組成因坩堝材料和脫氧劑的不同而不同。 爐渣應(yīng)提前干燥,以防止鋼水添加氫氣。
六,脫氧
裝料完全熔化后,進行溫度測量和采樣。 熟練的操作員可以通過調(diào)節(jié)輸入功率并準(zhǔn)確預(yù)測加熱到出爐溫度的時間來協(xié)調(diào)爐前的操作。 根據(jù)爐前鋼樣的分析結(jié)果,添加合金材料,并使用硅鐵粉和各種復(fù)合脫氧劑進行脫氧。 由于熔池的強烈攪拌,合金材料可以快速熔化并均勻分布,并且脫氧產(chǎn)物也可以漂浮并被爐渣吸收。 在成分合格并且溫度合適之后,可以除去爐渣。