6 吨VIM 真空感应炉热负荷试车技术

吕雪琳

（太原钢铁（集团）有限公司，山西太原 030000）

1 配套系统准备完毕

1.1 锭模系统准备

将锭模底板固定在锭模转盘上，锭模底板定位后，锭模盘其余部分用高铝砖进行砌筑，窄缝使用镁砂进行灌实，防止漏钢时损坏机械部件。锭模底部设置中心孔，锭模位于中心位置。锭模板凳合套完毕并安装在指定的中心位置。

1.2 溜槽系统准备

溜槽钢壳底部用浇注料灌实，高度保证溜槽放置后比溜槽钢壳侧板略低。浇注料干燥后，放入溜槽，用镁砂将溜槽与溜槽钢壳之间的缝子灌实，然后用耐火可塑料将上部抹实，高度与溜槽内胆持平。水口上部与溜槽底部持平安装，用耐火泥封口。溜槽烘烤前要将水口安装好一起进行烘烤。溜槽在低温烘烤后，保持在400～500℃进行保温，在浇注前2h，升温至1100℃，要求将溜槽烘烤透彻，颜色呈透明红色。烘烤时要求两个合套好的溜槽一起烘烤，一用一备，防止浇注时钢水将溜槽堵塞。

2 真空感应炉热负荷试车

2.1 热负荷试车的主要步骤

线圈放电试验→打炉→原料布料→烘炉→洗炉→304L 冶炼→08810 冶炼

2.2 放电试验

打炉前，在感应圈内放入石墨芯，然后抽真空，当高真空达到1Pa 左右时，关闭熔炼室真空阀门，开始充氩气，氩气充至1500Pa左右时，熔炼电源送电，电压500V，真空度从1～100Pa 变化时，炉内无放电及打弧现象即可。若有打弧现象，必须重新处理线圈绝缘。

3 打炉

3.1 打炉前期准备

（1）检查感应线圈高温涂料是否完好，要求涂料完整，无破损。

（2）安装漏钢报警装置。

（3）检查坩埚施工用云母纸以及施工用砂，要求云母纸完好无破损；砂袋无破损，封口完好。

（4）检查铁皮坩埚焊缝是否平滑，校验铁皮坩埚高度、直径以及圆度。

（5）将铁皮坩埚表面氧化皮砂清。

（6）检查电动振动装置，其接头是否完好、电线有无破损。

3.2 打炉工作

（1）放电试验合格后，准备打炉，用绝缘胶泥糊住坩埚内壁缺口；

（2）将电极用石棉布包裹严实，放入坩埚，并插入热电偶，将温度控制在300℃以内，烘烤10h；

（3）剪切 5 块 2.5m 的云母纸，1.2m 的 2 块。将 5 张 2.5m 长的云母纸边部每隔200mm 剪开；

（4）将剪开的5 张2.5m 的云母纸均匀的铺在坩埚侧壁，将2张1.2m 的云母纸均匀的铺在坩埚底部，并用胶粘住缝隙；

（5）倒入底部16 袋DV682A，用振动器连接除气叉转圈均匀叉实（4～5 圈），用振动器连接捣头均匀捣实（4～5 圈），用叉子在料面划出均匀的沟渠（2～3cm）；

（6）倒入底部12 袋DV682A，用振动器连接除气叉转圈均匀叉实（4～5 圈），用振动器连接捣头均匀捣实（4～5 圈），用叉子在料面划出均匀的沟渠（2～3cm）；

（7）倒入底部12 袋DV682A，用振动器连接除气叉转圈均匀叉实（4～5 圈），用振动器连接捣头均匀捣实（4～5 圈），底部打完后厚度为300mm；

（8）放入铁皮坩埚，用3 个木楔子支撑牢固，并保证铁皮坩埚竖直放入坩埚正中心，注意坩埚内壁要提前焊接测温管道3 支，高度分别为1600mm、1100mm、350mm，并做好标记；

（9）倒入侧面9 袋DV682A，用振动器连接除气叉转圈均匀叉实（4～5 圈），用振动器连接捣头均匀捣实（4～5 圈），用叉子在料面划出均匀的沟渠（2～3cm），重复8 次；

（10）倒入侧面10 袋DV481，用振动器连接除气叉转圈均匀叉实（4～5 圈），用振动器连接捣头均匀捣实（4～5 圈），用叉子在料面划出均匀的沟渠（2～3cm），重复2 次，打完后耐材厚150mm；

（11）安装出钢口，用无磷塑性料CWPBM91 铺底、垫平、定位，注意疏通好出钢通道；

（12）用无磷塑性料CWPBM91 封住坩埚上表面，缝隙抿实，保证耐材和铁皮坩埚上沿平齐；

（13）用石棉布裹住水冷电缆，准备送电。

4 洗炉料布料

（1）材质：纯铁。

①铺底料块：200mm×220mm×140mm×12 块，0.60t；②中心圆柱：φ220mm×665mm×2 支，0.39t；③周边大圆柱：φ335mm×665mm×10 支，4.57t；④周边小圆柱：φ130mm×665mm×10 支，0.69t；小计6.25t。计入坩埚总重量6.63t。

（2）准备少许铝丸，重量50～60kg，大小不限。

（3）上述料采用人工铺料的方式进行，用永磁吸盘进行辅助铺料。

（4）大料铺满后，用小型圆棒型纯铁块进行塞缝。

5 烘炉

烘炉注意事项：

（1）洗炉锭模下部做好防护工作，可铺设耐火砖和石棉布。

（2）严格按照工艺曲线执行，注意测温值。

（3）热电偶安装：以三点测温（距坩埚上沿360mm、1100mm、1600mm），将热电偶连接在四通道无纸记录仪中，放在便于观察的位置。

（4）装料时尽量避开碰到热电偶，不要紧贴铁皮坩埚。

（5）升温时主要考虑底部与中部的温差，温差不要超过250℃，顶部温度作为参考。

（6）当温度出现大幅波动时（波动在100℃），立即在原始记录上反映。

（7）在大气下升温达到1125℃时，铁皮坩埚中、下两点温度趋与相同（温差异250℃内）时保温3h，合炉抽空。

（8）原始记录务必记录详细的功率、温度、时间等参数。

（9）在大气状态下升温要求缓慢均匀，在发现当前温度与目标值差距比较大时，延长烘炉时间，不要盲目推高功率。

6 洗炉

洗炉注意事项：①洗炉锭模下部做好防护工作，可铺设耐火砖和石棉布；②严格按照工艺曲线执行；③合炉后加料使用加料桶进行加料，加小块纯Fe；④化料时注意观察炉内情况，防止架桥；⑤炉内若沸腾严重，可适当降低功率或者充氩气；⑥原始记录务必记录详细的功率、时间等参数，洗炉钢成品样成分在原始记录上详细记录；⑦浇注时严格控制出钢温度和浇注速度，防止冲模。

7 烘炉、洗炉操作要点

（1）打炉完毕后将热电偶按照要求分布在相应的测温点上，测温点应均匀分布，能够代表打结料的温度水平；外部接显示仪表；

（2）功率推送应按照烘炉工艺要求逐步升高，时刻观察温度变化情况，如发现与工艺设计温度偏差较大时，应及时进行汇报；

（3）烘炉达到1125℃后，保温3—6h，将测温热电偶抽出，将熔炉小车开入，关闭炉门后开始抽真空；

（4）按照条件要求逐级启动机械泵、罗茨泵和油增压泵，抽空至100Pa 左右；

（5）随时观测腔室内化钢情况，主控室界面上密切注意熔炉内温度，防止架桥；

（6）若熔化过程中，钢液升温情况与工艺设计温度偏差较大，应检查炉内铁块熔化情况，严禁盲目加大功率；

（7）预先对溜槽进行低温烘烤，烘烤温度在200℃左右，然后保持在400～500℃保温，距离出钢2h 时，迅速升高温度至1100℃；

（8）预先对锭模进行烘烤，烘烤至100℃左右进行保温；出钢前将锭模吊运至锭模室，关闭锭模室门并进行抽空；

（9）钢液温度加热至1650℃时，将加热后的溜槽吊运至溜槽室内，关闭流槽室门进行抽空，打开锭模室与流槽室之间的平衡阀门，待气压平衡后打开插板阀；

（10）打开熔炼室与锭模室之间的平衡管，待气压平衡后打开插板阀，使溜槽进入指定位置；

（11）人员观察溜槽到位，且中控室显示的位置信号与预先设置的一致时，开始通知浇钢；

（12）摇炉人员在观察窗位置观察并操作钢水流入溜槽中，控制好流速，不宜太快，也不宜太慢；

（13）备模人员在观察窗位置观察钢水从溜槽流入锭模中，看到红光逐渐清晰时通知摇炉人员放慢速度，钢锭模将满；

（14）钢锭浇注完毕后静置4h 后锭模室破空出钢。

8 脱模

（1）用专用吊具将锭模吊运至脱模区，放倒；

（2）等锭模表面冷却至70℃以下后使用风炮对连接螺栓进行拆除；

（3）将钢锭从锭模中吊出，清理锭模。

9 生产过程预案

9.1 漏钢

（1）当炉衬出现漏钢报警的情况时，当班冶炼工应立即停止冶炼作业，切断熔炼电源，充入事故氩气后，人员有序离开作业现场，并组织好外围的消防及保卫工作。

（2）当浇注过程中发现溜槽或者锭模有漏钢的情况时，应立即停止浇筑，熔炼功率保证在适当水平，使钢水保温，并立即组织更换溜槽或者锭模。

（3）应急措施均须根据现场冶炼的具体状态和工艺时间节点进行处理。

9.2 其他故障

其他生产故障应以保证人身和炉体安全为前提进行应急处理。

10 结束语

该项目项投产后，将形成一整套具有自主知识产权的700℃先进超超临界锅炉用管材关键生产工艺技术，具备年产3000t 镍基耐热材料的生产能力，建成国内先进、具有一定国际竞争力的镍基耐热材料研发和生产基地，成为国内知名大型镍基耐热材料生产企业。