本发明涉及真空感应炉坩埚制备的方法,特别涉及一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法。
背景技术:
2016年抚钢从德国ALD公司最新引进的真空感应炉吨位为20t,为国内首个并且唯一的20t大型真空感应炉;由于之前国内最大的真空感应炉吨位为12t,国内没有20t大型真空感应炉的坩埚制备工艺。根据国外经验,12t以上真空感应炉修炉材料必须使用耐火砖砌筑坩埚的形式进行修炉,操作要求难度大;据外国专家介绍砖砌坩埚要求操作工人技能熟练水平较高,必须有半年实际操作经验后才可以自行操作,而且砖砌修炉需要砌砖、打压和填背衬料三道工序,至少需要三天才可以完成;同时只要有一个接缝没有砌好,就会发生钻钢现象,坩埚使用寿命低,消耗成本高。
技术实现要素:
本发明公开一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法,以降低耐火材料成本并且提高坩埚使用寿命。
具体技术方案:
⑵制备坩埚炉底使用耐火材料为炉壁捣打料DV682,炉底高度为坩埚底部耐火材料厚度,分3层每层至少100mm,每层耐火材料倒入坩埚炉底后,使用电锤将耐火材料打实,直至三层全部打完,炉底高度控制在300mm;最后,将炉底最上部的松散料划掉,露出坚实的炉底,最后将炉壁底与炉壁结合处划松,以便结合的更好。
⑵将铁皮坩埚坐进感应炉,四周距离基本相同。
⑶制备坩埚炉壁使用炉壁捣打料DV682,炉壁最终高度为钢液面高度加50mm~100mm,提前将铁皮坩埚从最下部开始画线,每隔100mm画一条线,向上直至顶沿;每次添加耐火材料高度不得超过100mm,每次添加耐火材料以后使用叉子插3遍,使修炉料气体充分排出;为了炉体一次成型的效果,最后需要多加入耐火材料300mm;打结时气动修炉机下到最底部,先从踞铁皮坩埚最底部100mm、修炉机可工作的部分开始打结,打结时间25min,向上提升100mm,打结20min,再次向上提升100mm,打结15min,再次向上提升100mm,打结10min,之后依次打结10min直至距坩埚铁皮最顶层900mm处,停止打结,防止将上部耐火材料打实,不易与DV481结合,全程打结一次即可,打结过程中如耐火材料不足,需向炉内添加耐火材料;打结结束后,将最上部的大颗粒松散料划掉,露出坚实的炉壁,然后使用小抹子将最上层炉壁划松一些。
⑷封口使用炉壁捣打料DV682、封口料DV481两种修炉耐火材料,以1:1的比例充分混合后做交接处,高度为50mm,然后使用封口料DV481将坩埚炉壁填满,然后继续使用气动修炉机进行连续打结,直至距离坩埚铁皮最上沿处300mm,防止将上部耐火材料打实,造成严重上涨。
⑸出钢嘴使用出钢嘴修补料90CR,按要求形状将出钢嘴修好;
⑹烤炉:
①天燃气烤炉:
使用天然气盘对坩埚进行烘烤,按100℃/h升温,直至1100℃,保持6h;
②电烤炉:
天燃气烘烤结束后,向炉中装入洗炉料;使用预先埋入的测温偶进行温度控制,升温速度为100℃/h,测温偶安置位置为坩埚的最高温处,当温度达到1100℃时,控制温度变化,保持时间9h,保持结束后,停止给电,合炉抽空至100Pa后,充氩3000Pa,正常给电化料,按200℃/h升温至可加料,正常化料至全熔,升温至1670℃~1700℃,保持2h出钢,烤炉结束。
本发明的优点:工人只需按操作规程要求向炉中填料,并使用气动修炉机按一定的方法和时间进行震动打结,施工方法工序简单、操作简便,修炉时间仅需要24小时就可以完成,极大地缩短了修炉时间,提高生产效率;完全满足20t真空感应炉的使用,寿命可稳定在20次以上,远远超过了老式的砖砌制备坩埚的寿命,同时降低了耐材成本,填补了国内外捣打方式修砌12t以上真空感应炉工艺的空白。
附图说明
图1为制备20t真空感应炉坩埚的方法示意图。
具体实施方式
实施例1,实施例2,实施例3:
1.耐火材料
使用天津联合矿产生产的粉状耐火材料进行修炉操作,耐火材料牌号分别为炉衬料G963A、炉壁捣打料DV682、封口料DV481、出钢嘴修补料90CR;设定炉壁高度为1810mm。
2.修炉工艺(如图1所示):
⑴修炉底(DV682):炉底高度为300mm,分3层每层100mm,每层修炉料倒入坩埚后,使用电锤将打实,直至三层全部打完,最后将炉底最上部的松散料划掉,露出坚实的炉底,并准备水平尺测量炉底是否水平,再次测量炉底厚度,防止炉底厚度不达标,最后将炉壁与炉壁结合处划松,以便结合的更好。
⑵坐铁皮坩埚:将铁皮坩埚坐进感应炉坩埚中,四周距离基本相同。
⑶修炉壁(DV682):炉壁最终高度为钢液面高度加50mm~100mm,提前将铁皮坩埚从最下部开始画线,每隔100mm画一条线,向上直至顶沿;每次添加耐火材料高度不得超过100mm,每次添加耐火材料以后使用叉子插3遍,使修炉料气体充分排出;为了炉体一次成型的效果,最后需要多加入耐火材料300mm;打结时气动修炉机下到最底部,先从踞铁皮坩埚最底部、修炉机可工作的部分开始打结,打结时间25min,向上提升100mm,打结20min,再次向上提升100mm,打结15min,再次向上提升100mm,打结10min,之后依次打结10min直至距坩埚铁皮最顶层900mm处,停止打结,防止将上部耐火材料打实,不易与DV481结合,全程打结一次即可,打结过程中如耐火材料不足,需向炉内添加耐火材料;打结结束后,将最上部的大颗粒松散料划掉,露出坚实的炉壁,然后使用小抹子将最上层炉壁划松一些。
⑷封口使用炉壁捣打料DV682、封口料DV481两种修炉耐火材料,以1:1的比例充分混合后做交接处,高度为50mm,然后使用封口料DV481将坩埚炉壁填满,然后继续使用气动修炉机进行连续打结,直至距离坩埚铁皮最上沿处300mm,防止将上部耐火材料打实,造成严重上涨。
⑸出钢嘴使用出钢嘴修补料90CR,按要求形状将出钢嘴修好。
⑹烤炉:
①天燃气烤炉:
使用天然气盘对坩埚进行烘烤,按100℃/h升温,直至1100℃,保持6h;
②电烤炉:
天燃气烘烤结束后,向炉中装入洗炉料;使用预先埋入的测温偶进行温度控制,升温速度为100℃/h,测温偶安置位置为坩埚的最高温处,当温度达到1100℃时,控制温度变化,开始进入保持,保持时间9h,保持结束后,停止给电,合炉抽空至100Pa后,充氩3000Pa,正常给电化料,按200℃/h升温至可加料,正常化料至全熔,升温至1670℃,保持2h出钢,烤炉结束。
实施例2
②电烤炉:正常化料至全熔,升温至1680℃,保持2h出钢,烤炉结束。
实施例3
②电烤炉:正常化料至全熔,升温至1690℃,保持2h出钢,烤炉结束。