专利名称：一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备及其工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种溶解铸造设备及其工艺方法，特别是一种采用扁 平式溶解高频电炉的溶解铸造设备及其工艺方法。(二)
背景技术：
目前因铁钢原材料——废钢受国内及国际需求高涨关系，价格大 幅上涨，而且有供应量不足之危机。此外，铸造材料溶解传统采用以焦炭为 能源的高炉及电高中频溶解炉两个方案，其中高炉方案有废气排放问题，因 此我们采用高频电炉。通常炉的炉内径与溶汤高度之比为l: 1.4，锌的沸点为907。C，由于表 面积较小，不利于锌的挥发。根据液体压强公式，容器越高，液体对侧壁压 力则越大。炉子过高会加剧溶汤对侧壁的压力。 一般传统高频电炉只适合溶 解一般没有镀锌废钢板，因为溶汤内的锌容易浸透耐火材，冷却后在线圈周 围形成晶体，又由于电磁诱导，锌过热将线圈烧损，因此在溶解镀锌废钢板 很容易致使电炉穿洞破损，但因镀锌废钢板(汽车厂可供应大量的镀锌废钢 板)价格较便宜且来源充足，因此必须设法突破解决原材料的问题，以提升 竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备 及其工艺方法，它采用高度较低的扁平炉炉体形式，由此可克服上述弊端， 降低生产成本以确保原料的供应的溶解铸造材料的工艺方法。'本发明的技术方案 一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备，其 特征在于它的炉内径与溶汤高度之比大于等于1。上述所说的炉内径与溶汤高度之比优选为1， OOOmm: 987mm。一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备的工艺方法，其特征在于 它包括以下步骤(1) 向扁平式高频电炉内投料，包括废钢片，铣铁，回炉材；(2) 用高频电进行加温；(3) 炉内物料融化；(4) 对炉内成份进行检查，并调整投料，保证锌的含量在O. 1%以下；(5) 出炉。上述所说的步骤(2)中的加温优选温度在1400-1550°C。 上述所说的步骤(3)中的炉内物料熔化是指材料熔成铁水后向溶解炉中散清渣砂(硅砂)砂溶解后将铁水表面的杂质粘在一起，作业员用铁棒将杂质清除；上述所说的步骤(4)中的对炉内成分进行检査是指作业员用铁勺取铁 水倒入型模中作成分析试片，然后将试片送到分析室，分析室将试片放到发 光分析仪与碳硫分析仪中，分析出铁水中各成分的含量(C、 S、 P、 SI、 Mn……) 其中材质检查步骤为取产品用锯床切割几个小块，作成试片，在硬度计上 测量硬度，用有的小铁块研磨放到电子显微镜下，观察材料内部构造。'上述所说的步骤(4)中的调整投料是指溶解作业员到分析室取得分析 单根据分析结果与产品要求的含量对比，计算出差值，然后向铁水中添加副 材料，包括硫铁、锰铁、增碳剂等，等副材料完全溶解后在取分析试片送到 分析室化验，直到分析结果达到要求。上述所说的步骤(5)中的出炉是将溶解炉升温，用测温枪测量铁水温 度，等铁水温度达到要求， 一般灰铁140(TC即可出炉。本发明与通常炉的技术效果对比根据液体蒸发原理，提高搅拌速度可 加速液体蒸发。根据本发明实验结果，在既设炉(4t通常炉)中实施试验， .溶汤量接触面积扁平炉为通常炉的.2倍，蒸发能力扁平炉为通常炉的2. 7倍。在镀锌钢板以20%配比的试验中，由于表面积扩大，利于锌的挥发，通 常炉到出汤为止没有达到0. 1%以下，而扁平炉挥发迅速约20分钟就挥发干 净，普通炉(铁水高度lm以上)有锌浸透的可能性，而本发明扁平炉把铁 水高度降低(lm以内)减少上部压力，抑制向耐火材的浸透，并且素材锌元 素的残留浓度在0. 1%以下时对溶解炉无不良影响。本发明的优越性在于(1)采用扁平率较高的高频高频电炉，增加锌元 素溶解后直接与空气接触之面积，以加速其挥发，抑制其向耐火材的浸透， 延长耐火材寿命，避免伤到溶解炉体；(2)可增加镀锌废钢板使用比率，降 低成本并确保将来原材料的供应不无匮乏。
图1为本发明所涉一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备构造示 意图。 图2本发明所涉一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备^现有通常炉构造对比示意图。图3为锌板在扁平炉与传统溶解炉中比率变化的曲线示意图； 如图可知，随着镀锌钢板完全溶解熔化忌时间的变化，二者在溶汤内残留锌含量上产生区别通常炉中锌含量并无减少，而扁平炉中锌含量20分钟后即少于O. 1%。图4为锌浓度比较测试l中"不同扁平率炉对锌残留浓度的比较"； 如图可知，不同扁平率炉随溶解后所经过时间的变化，在溶汤内残留锌含量上产生区别随着单位溶解重量的表面积增加，锌的残留浓度递减。 '图5为锌浓度比较测试2中"使镀锌钢片比例增加时的浓度比较"。 如图可知，扁平炉和通常炉在炉内镀锌钢片比例增加时，在溶汤内残留锌含量上产生区别随着溶解后所经过的时间变化，扁平炉溶汤内锌含量降低的更为迅速。具体实施例方式实施例l: 一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备，它的炉内径 与溶汤高度之比大于l，取l， OOOmm: 987ram。一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备的工艺方法，其特征在于 它包括以下步骤(1) 向扁平式高频电炉内投料，包括废钢片，铣铁，回炉材；(2) 用高频电进行加温，温度在1450"C;(3) 炉内物料融化，材料熔成铁水后向溶解炉中散清渣砂(硅砂)砂 溶解后将铁水表面的杂质粘在一起，作业员用铁棒将杂质清除；(4) 对炉内成份进行检查作业员用铁勺取铁水倒入型模中作成分析 试片，然后将试片送到分析室，分析室将试片放到发光分析仪与碳硫分析仪 中，分析出铁水中各成分的含量(C、 S、 P、 SI、 Mn……)其中材质检查步 骤为取产品用锯床切割几个小块，作成试片，在硬度计上测量硬度，用有 的小铁块研磨放到电子显微镜下，观察材料内部构造；调整投料溶解作业员到分析室取得分析单根据分析结果与产品要求的 含量对比，计算出差值，然后向铁水中添加副材料，包括硫铁、锰铁、增碳 剂等，等副材料完全溶解后在取分析试片送到分析室化验，直到分听结果达 到要求；保证锌的含量在0. 1%以下；(5) 出炉将溶解炉升温，用测温枪测量铁水温度，等铁水温度达到 要求， 一般灰铁140(TC即可出炉。实施例2: —种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备，它的炉内径 与溶汤高度之比等于l。一种采用扁平式溶解高频电炉的溶解铸造设备的工艺方法，其特征在于 它包括以下步骤(1) 向扁平式高频电炉内投料，包括废钢片，铣铁，回炉材；.(2) 用高频电进行加温，温度在155(TC;(3) 炉内物料融化，材料熔成铁水后向溶解炉中散清渣砂(硅砂)砂 溶解后将铁水表面的杂质粘在一起，作业员用铁棒将杂质清除；(4) 对炉内成份进行检查作业员用铁勺取铁水倒入型模中作成分析 试片，然后将试片送到分析室，分析室将试片放到发光分析仪与碳硫分析仪 中，分析出铁水中各成分的含量(C、 S、 P、 SI、 Mn……)其中材质检查步 骤为取产品用锯床切割几个小块，作成试片，在硬度计上测量硬度，用有 的小铁块研磨放到电子显微镜下，观察材料内部构造；调整投料溶解作业员到分析室取得分析单根据分析结果与产品要求的 含量对比，计算出差值，然后向铁水中添加副材料，包括硫铁、锰铁、增碳 剂等，等副材料完全溶解后在取分析试片送到分析室化验，直到分析结果达 到要求；保证锌的含量在0. 1%以下；(5) 出炉将溶解炉升温，用测温枪测量铁水温度，等铁水温度达到要求， 一般灰铁140(TC即可出炉。上述所说的步骤(3)中的炉内物料熔化是指材料熔成铁水后向溶解炉 中散清渣砂(硅砂)砂溶解后将铁水表面的杂质粘在一起，作业员用铁棒将 杂质清除；上述所说的步骤(4)中的对炉内成分进行检查是指作业员用铁勺取铁 .水倒入型模中作成分析试片，然后将试片送到分析室，分析室将试片放到发 光分析仪与碳硫分析仪中，分析出铁水中各成分的含量(C、 S、 P、 SI、 Mn……) 其中材质检查步骤为取产品用锯床切割几个小块，作成试片，在硬度计上 测量硬度，用有的小铁块研磨放到电子显微镜下，观察材料内部构造。上述所说的步骤(4)中的调整投料是指溶解作业员到分析室取得分析 单根据分析结果与产品要求的含量对比，计算出差值，然后向铁水中添加副 材料，包括硫铁、锰铁、增碳剂等，等副材料完全溶解后在取分析试片送到 分析室化验，直到分析结果达到要求。上述所说的步骤(5)中的出炉是将溶解炉升温，用测温枪测量铁水温 度，等铁水温度达到要求， 一般灰铁140(TC即可出炉。
权利要求
1.一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸造设备，其特征在于它的炉内径与溶汤高度之比大于等于1。
2. 根据权利要求1所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸造设 备，其特征在于所说的炉内径与溶汤高度之比优选为1， OOOram: 987mm。
3. —种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸造设备的工艺方法，其特征 在于它包括以下步骤(1) 向扁平式电弧炉内投料，包括废钢片，铣铁，回炉材；(2) 用高频电进行加温；(3) 炉内物料融化；(4) 对炉内成份进行检查，并调整投料，保证锌的含量在0. 1%以下；(5) 出炉。
4. 根据权利要求3所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸 造设备的工艺方法，其特征在于所说的步骤(2)中的加温优选温度在 國-1550。C。
5. 根据权利要求3所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸 造设备的工艺方法，其特征在于^f说的步骤(3)中的炉内物料熔化是指 材料熔成铁水后向溶解炉中散清渣砂(硅砂)砂溶解后将铁水表面的杂 质粘在一起，作业员用铁棒将杂质清除。
6. 根据权利要求3所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸 造设备的工艺方法，其特征在于所说的步骤(4)中的对炉内成分进行检 查是指作业员用铁勺取铁水倒入型模中作成分析试片，然后将试片送到 分析室，分析室将试片放到发光分析仪与碳硫分析仪中，分析出铁水中 各成分的含量(C、 S、 P、 SI、 Mn……)其中材质检査步骤为取产品用 锯床切割几个小块，作成试片，在硬度计上测量硬度，用有的小铁块研 磨放到电子显微镜下，观察材料内部构造。
7. 根据权利要求3所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸 造设备的工艺方法，其特征在于所说的步骤(4)中的调整投料是指溶解 作业员到分析室取得分析单根据分析结果与产品要求的含量对比，，计算 出差值，然后向铁水中添加副材料，包括硫铁、锰铁、增碳剂等，等副 材料完全溶解后在取分析试片送到分析室化验，直到分析结果达到要求。
8. 根据权利要求3所说的一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸 造设备的工艺方法，其特征在于所说的步骤(5)中的出炉是将溶解炉升 温，用测温枪测量铁水温度，等铁水温度达到要求， 一般灰铁140(TC即 可出炉。
全文摘要
一种采用扁平式溶解电弧炉的溶解铸造设备及其工艺方法，其特征在于它的炉内径与溶汤高度之比大于等于1；工艺包括以下步骤向扁平式电弧炉内投料；用高频电进行加温；炉内物料融化；对炉内成份进行检查，并调整投料，保证锌的含量在0.1％以下；出炉。本发明的优越性在于(1)采用扁平率较高的高频电弧炉，增加锌元素溶解后直接与空气接触之面积，以加速其挥发，抑制其向耐火材的浸透，延长耐火材寿命，避免伤到溶解炉体；(2)可增加镀锌废钢板使用比率，降低成本并确保将来原材料的供应不无匮乏。
文档编号C21C5/00GK101255485SQ20081008885
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月2日 优先权日2007年4月5日
发明者音无由彦 申请人:高丘六和(天津)工业有限公司