铸钢熔炼和浇注操作工艺规程
年 月 日批准 年 月 日实施
版本标处数 更改文件签 名 年月日 编 校 审 批 1、目的
本工艺规程通过对中频电炉筑炉、烘炉以及铸钢熔炼和浇注工艺等相关技术要求的描
述,以达到确保中频电炉正常熔炼和指导铸钢件生产的目的。
2、范围
本作业指导书规定了中频电炉筑炉、烘炉工艺规程。
本作业指导书规定了中频电炉筑炉材料规格及混制备料工艺规程。 本作业指导书规定了铸钢熔炼和浇注操作的基本要求。 3、职责
本工艺规程由技术质量部归口管理。
材料员按本作业指导书的规定提供各种原材料。 筑炉工按本作业指导书的规定进行筑炉、烘炉操作。 熔炼、浇注工按本作业指导书的规定进行熔炼、浇注操作。 4、程序 4.1 原材料要求
4.1.1 所有炉料如低碳碳素废钢、浇口或废铸件等回炉料、各种合金等,都必须明
确其化学成分,无标识或化学成分不明的炉料严禁使用。
4.1.2 炉料必须无油、干燥、干净,潮湿、泥土、严重锈蚀、表面油污的炉料不准
入炉;严禁任何有色金属混入;严禁爆炸物品混入雷管、密闭空气罐和有水的钢管等。
4.1.3 辅料:a、脱氧用1)锰铁Mn 2)硅铁Si-75 3)铝2#Al 4)硅钙 5)硒土
b、增碳用石墨电极100%
c、覆盖剂:珍珠岩覆盖剂,干燥、洁净。
4.2 常用铸钢材料化学成分应符合表1的规定。
表1、常用铸钢材料化学成分
牌 号 C Si Mn P S Cr Mo Ni V Cu ZG230-450 0.2~0.3 0.2~0.5 0.5~≤0.04≤ 0.04 0.9 / / / / ≤0.3 0.17~GS20Mn5 0.23 ≤0.6 1.0~1.5 ≤≤/ / / / ≤0.3 0.02 0.02 0.18~SCW480 0.20 0.4~0.6 0.9~1.2 ≤≤/ / / / ≤0.3 0.04 0.04 0.40~45Mn2 0.50 0.2~0.4 1.6~≤≤/ / / / / 1.8 0.035 0.035 0.8~304 ≤0.08 ≤1.5 2.0 ≤≤18.0~/ 8.0~/ 11.0 / 0.04 0.03 20.0 ≤316L ≤0.030 ≤1.0 ≤2.0 ≤16.0~2.0~10.0~/ / 3.0 14.0 0.03 0.045 18.0 4.50≤2205 ≤0.030 ≤1.0 ≤2.0 0.03 0.02 23.0 3.5 6.50 ≤21.0~2.5~~/ / 4.3 中频电炉筑炉、烘炉工艺
4.3.1主要原材料:中性炉料修补
辅助材料:水玻璃 M2.6-3.4 d1.3左右
硼酸 工业硼酸应经过筛选后再用。
石棉布 厚度>1mm,应柔软。
4.3.2中性炉配料配比:
320目石英粉 8袋
1-3目石英砂 6袋
3-5目石英砂 4袋
5-10目石英砂1袋
酸性水玻璃 4%
按比例将粉和砂放在干净的容器中仔细搅拌均匀。
4.3.3坩埚的打筑
1)、首先清理被打筑的中频炉体,检查各部位是否正常,打扫干净感应圈。
2)、将石棉布紧贴在感应圈内侧不可漏贴。
3)、将搅拌均匀的炉料放入感应圈内打筑炉底。分层打筑一层20-30mm用平
底锤捣实,划松表面再加20-30mm炉衬料打实,重复操作到炉底厚度120-150mm。
4)、将坩埚铁模放在打筑好的炉底上,注意不要偏斜。
5)、在铁坩埚内装上炉料压实,固定好铁坩埚。
6)、划松表面,撒上20-30mm炉衬料,打筑炉身要求打实、均匀。直到炉身
打筑完成。(到感应圈上限)
7)、打筑炉领:用耐火泥石英砂、水玻璃混制成泥团,按要求打筑成炉领。
高出平台50mm,要求光滑。流水槽要求平滑,出钢平稳。
8)、在打筑好的炉领上刷一层水玻璃起光滑保护作用。
4.3.4坩埚的修补
1)、首先彻底清除被侵蚀处的残渣,凿去钢块、钢豆、熔渣。
2)、在清理好的地方涂刷一层稀释的水玻璃。
3)、将补材耐火材料贴在清理好有被处理处,用手捶打结实后用砂袋打并修光。
4.3.5坩埚的烘烤与烧法:
1)、低功率送电通冷却水、15-30(KW)烘烤2-3小时,30-50(KW)烘烤2小
时。
2)、逐渐增加功率、熔化钢水,操作时要轻,不可用捣棒捣炉壁。
3)、第一炉熔炼温度应考虑炉壁的烧结比平常熔炼温度高出20-30℃。炉壁的烧
结是在边熔炼过程中边烧结的。
4.3.6浇包的打筑与筑炉相同,也可用筑炉领的材料打筑,浇包底厚应>50mm,大
包应更厚些,包壁应均匀。
4.3.7浇包的烘烤,用液化气喷嘴烘烤新浇包,先用小火,然后逐渐加大火力。烘干,烘到发红即可。
4.4 配料
4.4.1按照铸钢配料计算方法对熔炼所需各种炉料进行精确的计算。
4.4.2使用计量有效期内的秤具对计算结果进行准确秤料,分开存放待用。
4.5 熔炼
4.5.1工艺参数:1)炉内脱氧用硅铁0.2% 占钢水重量
2)炉内脱氧用锰铁0.2% 占钢水重量
3)炉内脱氧用纯铝0.04-0.06% 占钢水重量
4)炉内脱氧硅钙粉0.2-0.3% 不锈钢
5)包内脱氧用纯铝0.03% 碳钢
6)包内脱氧用硅钙粉0.1% 不锈钢
7)按产品要求增加或减少脱氧剂
4.5.2操作程序:
1)检查设备。包括中频炉、感应圈通水状况、炉壁、倾炉装置、中频机行车等
是否完好,若有问题修复后开机。
2)按需要称量加入炉料,难熔化和不易氧化(烧损)的金属装入坩埚底部,回
炉废零件小块废钢加入底部。坩埚边缘部位加大块料,并在大块料的缝隙中填塞小块料,炉料应装的紧,以利于透磁和导电。
3)随着金属不断熔化,陆续加废钢。
4)捣料,在加热过程中注意避免“搭棚”现象,经常检查炉料下沉情况,如有
“搭棚”需倾斜炉体,迅速解除“搭棚”,以防炉内压力增高引起爆炸。
5)需加入的废钢、合金元素切不可冷、潮直接入炉,以防飞溅伤人,可放在炉
边烘烤后入炉熔炼。
6)熔炼过程中尽可能减少钢液直接与空气接触,可用覆盖剂、造渣剂覆盖下熔
炼。
7)钢水熔炼达4/5、温度达1480℃时扒出炉渣、脱氧取样送化验室分析化学成
分然后立即造新渣。
8)继续加合格的同一牌号的回炉料(浇冒口)。
9)根据化验报告单,补加合金元素。调正成分到合格范围。
10)将钢水进行精炼即将功率提到最高,在熔剂覆盖的状态下精炼3-5分钟,
使钢液中的细小夹杂物迅速上浮到炉渣中。
11)快到出钢温度时,当温度达到1600℃时加入Fe-Mn。在此之前对钢水进行
预脱氧,预脱氧用Al量为钢水的0.05%左右。出钢前约2分钟加入Fe-Si,待其熔化后,迅速扒去表面熔渣,测温,当温度达到产品要求时取炉后样块出钢。
12)将烘烤至暗红色的浇包放置炉前放入0.03%左右纯铝在包内进行终脱氧。
4.6 浇注
4.6.1 工艺要求
4.6.1.1 钢包的烘烤
浇包在使用前应清理包内的残钢残渣,以保证包内清洁,避免外来夹杂物带入钢液中。烘烤过程中应随时注意调整火力,原则为火力由小到大,要防止急火将耐火材料烤裂。出钢前应进行烘包,确保烤红烤透(呈红色或暗红色),从停止烘烤到出钢时间间隔小于10分钟。
4.6.1.2 浇注温度根据产品结构及工艺要求确定。浇注温度对铸钢件的质量有较
大的影响。浇注温度过高,钢液收缩率增大,易于吸气,钢液对铸型的热冲涮作用增强,使铸钢件容易产生缩孔、气孔、裂纹、粘砂及变形等缺陷。当浇注温度过低时,钢液的流动性差,易使铸件产生冷隔、浇不足、夹砂等缺陷。 铸钢件的浇注温度一般按其材质的熔点加40~80℃,原则上钢种粘度大的、铸件重量小的、壁薄、结构复杂的,浇注温度(过热度)应高些;反之,则应低些。
4.6.1.3 浇注速度的快慢应根据铸件的具体情况而定。对于薄壁件和结构复杂的
铸件应采取快浇,以避免浇不足。但铸型有较大上平面时,也应采用快速浇注,以避免铸型上平面受钢液长时间的烘烤,导致铸钢件表面夹砂。
4.6.1.4 钢水浇入型腔内应做到引流准、注流稳、收流慢。
4.6.1.5 试棒必须与铸件同炉浇注,一般在该包钢水的中间阶段浇注。试棒必须
有铸号。
4.6.2 操作程序
4.6.2.1 将浇包抬到或吊到熔炼炉前,将脱氧剂加入浇包内,对准炉咀接满钢水
后,及时投入除渣剂。
4.6.2.2 将钢水抬到或吊到浇注台,在1~2min内扒出除渣剂和钢渣,将浇包咀
对准浇口进行浇注。
4.6.2.3 浇注过程中,包咀与浇口的垂直距离保持在100~200mm之间。
4.6.3 注意事项
4.6.3.1 钢水温度必须达到规定要求。
4.6.3.2 浇注时不得有断流、紊流现象,不许产生溢流及飞溅。
4.6.3.3 严禁将浇包充得太满,一般不超过浇包容积的90%。
4.6.3.4 在用一个钢包浇注多个铸型时,应按铸钢件的重量、壁厚及结构复杂程
度而将铸型排成一定的顺序,先浇小铸钢件、薄壁件及结构复杂铸钢件,后浇大铸钢件、厚壁铸钢件及结构简单的铸钢件。
4.6.3.5 在浇一个铸型过程中,开始应将钢液控制的小些,而后逐渐加大。待钢
液上升到冒口时,应缓一下注流,然后增大注流继续浇注,直至冒口内钢液上升到规定的高度为止,整个浇注过程中不应断流。对于倾包浇注,钢水浇入型腔的过程中应做到引流准、注流稳、收流慢。并严格进行挡渣操作。
4.6.3.6 浇注完铸型后,应按照工艺要求往冒口上加发热剂、保温覆盖剂(如稻
壳、草木灰等)。
4.6.3.7 浇注过程中如发生钢液从铸型中漏出钢液(跑火)时,一方面应采取措
施堵住,一方面细流满注,切不可断流,以免铸钢件产生冷隔缺陷。
4.7 熔炼记录
4.7.1 做好每炉的配料、炉前化验、浇注温度、浇注状况等记录。
4.7.2 要求填写每炉浇注记录表格。
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