In den letzten 30 Jahren wurde der Induktionsschmelzofen aufgrund seiner Vorteile in der Stahlgussindustrie weit verbreitet, hat aber andererseits viele Nachteile. Wählen Sie es als Schmelzgerät, müssen Sie eine umfassende Analyse durchführen, forschen und sich bemühen, seine Vorteile zu fördern, seine Nachteile zu vermeiden, dürfen Sie nicht am Spaß teilnehmen, den Trend einholen. Nachdem die Ausrüstung ausgewählt wurde, sollten wir ein umfassendes Verständnis ihrer Eigenschaften haben und uns bemühen, die Qualität der Gussprodukte auf der Grundlage von Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu verbessern.
Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile des Induktionsofenschmelzens von Gussstahl einfach als Referenz analysiert.
1. Vorteile
Beim Schmelzen von Gussstahl hat die Verwendung eines Tiegel-Induktionsofens im Vergleich zum Schmelzen im Lichtbogenofen viele Vorteile, wie zum Beispiel:
(1) Induktionsofen ist auch ein Gerät mit hohem Stromverbrauch, aber die Störung des Stromnetzes ist viel geringer als die des Lichtbogenofens;
(2) Im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Umwelt ist der Schmelzprozess leise und gibt weniger Rauch, Gas, Staub und Abfallrückstände ab;
(3) Bei der Nutzung von Ressourcen weisen die Ofenmaterialien (einschließlich der Zugabe einer Vielzahl von Legierungselementen) geringere Verbrennungsverluste und höhere Rückgewinnungsraten auf. Die verwendete Menge an Verschlackungsmaterial ist viel geringer, und Elektroden werden nicht verwendet;
(4) In Bezug auf die metallurgische Funktion ist die Zusammensetzung des flüssigen Stahls aufgrund des elektromagnetischen Rühreffekts relativ gleichmäßig, die Temperatur des flüssigen Stahls ist relativ gleichmäßig, die Temperaturregelung ist relativ bequem, es gibt kein Problem der Kohlenstofferhöhung verursacht durch die Elektrode. Es besteht kein Problem darin, dass Stickstoff aufgrund der fehlenden Hochtemperaturwirkung des Lichtbogens und der Dissoziation von Stickstoff bei hohen Temperaturen leicht von flüssigem Stahl absorbiert werden kann.
(5) Weniger Investitionen in Ausrüstung und eine relativ kleine Fläche des Standorts;
(6) Es ist einfacher, die Automatisierung des Jobs zu realisieren.
2. Nachteile
Als Ergebnis der oben genannten Vorteile, seit den 1980er Jahren, hat sich der Tiegel-Induktionsofen beim Gießen von Stahlanwendungen schnell entwickelt, aber der Tiegel-Induktionsofen hat auch seine eigenen Mängel, die seine Entwicklung einschränken. „Wie kann man Kurzschlüsse vermeiden? Ein Thema, dem sich der Verfahrenstechniker stellen muss. Um Schwächen zu vermeiden, sollte man diese Schwächen vollständig verstehen.
(1) Probleme mit der feuerfesten Auskleidung
Die Auskleidung des Tiegelofens ist ein wichtiger Bestandteil eines Induktionsofens. Um seinen normalen Betrieb zu gewährleisten, sind die Zuverlässigkeit des Gerätebetriebs, wirtschaftliche Vorteile, Sicherheit und metallurgische Qualität von Stahlgussprodukten von entscheidender Bedeutung.
Induktionsofenschmelzen vom Tiegeltyp, der durch die Energie verwendet wird, ist der magnetische Fluss, der von der Induktionsspule erzeugt wird, durch die feuerfeste Auskleidung, um auf das Ofenmetall zu übertragen. Wenn die Dicke der feuerfesten Auskleidung zunimmt, nimmt der Streufluss zu und die Ausgangsleistung, der Leistungsfaktor und der elektrische Wirkungsgrad des Induktors nehmen ab. Um die Kompensation des Ausgleichskondensators auf die Blindleistung zu reduzieren und den elektrischen Wirkungsgrad zu verbessern, ist es erforderlich, die Dicke der feuerfesten Auskleidung zu minimieren. Somit ist die Dicke der feuerfesten Auskleidung des Induktionsofens viel kleiner als die jedes Ofentyps in verschiedenen Öfen, die für die Stahlerzeugung verwendet werden, aber die Betriebsbedingungen sind viel härter als die anderer Öfen.
1) Die Innenfläche der Ofenauskleidung steht mit geschmolzenem Stahl bei sehr hoher Temperatur in Kontakt, während die Außenfläche mit der wassergekühlten Induktionsspule verbunden ist. Allerdings ist der Temperaturgradient in der dünnen Ofenauskleidung sehr groß.
2) Der flüssige Stahl im Ofen wird aufgrund des elektromagnetischen Effekts ständig gerührt, was das Spülen des flüssigen Stahls auf der Auskleidung verbessert und auch die Erosion der suspendierten Oxide auf der Auskleidung verstärkt, und der Rühreffekt erhöht auch die Möglichkeit des flüssigen Stahls absorbierendes Gas.
3) Wenn die Kompaktheit des Ofenauskleidungsknotens nicht ausreicht oder die Sinterung nicht gut ist, dringt flüssiger Stahl während des Ofenprozesses in die Risse der Ofenauskleidung ein. Aufgrund der Wirkung der Induktionserwärmung verfestigt sich das Eindringen von flüssigem Stahl nicht in den Rissen, sondern vertieft sich weiter in die Risse, bis es die Spule berührt, was zu Kurzschlüssen und sogar zu einem schweren Sicherheitsunfall führt.
Daher muss die Leistung der feuerfesten Auskleidung, Partikelgrößensortierung, Auskleidungskonstruktion, Auskleidungssintern strenge Anforderungen sein, nicht die geringste Nachlässigkeit.
3.Metallurgische Funktionsprobleme
Tiegel-Induktionsofen zum Schmelzen von Stahlguss, seine metallurgische Funktion ist viel schlechter als das Schmelzen im Lichtbogenofen, daher kann er in der Anfangsphase nur zum Schmelzen von metallurgischen Qualitätsanforderungen an allgemeine Stahlsorten, die Herstellung von kleinem Stahlguss, verwendet werden. Seit den 1980er Jahren kann mit der kontinuierlichen Verbesserung von Ausrüstung und feuerfesten Materialien im Schmelzprozess ein mildes Oxidationskochen durchgeführt werden, um seine metallurgische Funktion zu verbessern, und der Anwendungsbereich hat sich allmählich auf hochwertigen niedriglegierten Stahl und hochlegierten Stahl ausgeweitet , sogar Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und verschiedene Hochtemperaturlegierungen. Die geringe metallurgische Funktion des Induktionsofenschmelzens ist jedoch nicht zu vernachlässigen.
1) Induktionsofenschmelzen, Schlacke wird durch die von geschmolzenem Stahl geleitete Wärme geschmolzen, die Temperatur der Schlacke ist niedriger als die Temperatur von geschmolzenem Stahl, ein Lichtbogenofenschmelzen, durch eine Vielzahl von metallurgischen Reaktionen zwischen geschmolzenem Stahl und Schlacke, Oxidationsraffination und Diffusionsdesoxidation.
2) Für das Schmelzen im Lichtbogenofen ist das Schmelzbecken ein flaches Becken, und der Durchmesser der Schlackenlinie beträgt etwa das 4- bis 5-fache der Tiefe des Schmelzbeckens. Tiegel-Induktionsofenschmelzen, Schmelzbecken ist zylindrisch, der Durchmesser des Beckens ist geringer als seine Tiefe, das Verhältnis der beiden beträgt etwa 0.6 ~ 0.75. Es ist ersichtlich, dass die Grenzfläche zwischen geschmolzenem Stahl und Schlacke beim Schmelzen im Induktionsofen viel kleiner ist als beim Schmelzen im Lichtbogenofen, so dass es unmöglich ist, die metallurgische Reaktion zwischen geschmolzenem Stahl und Schlacke beim Schmelzvorgang zu nutzen.
Wenn Stahlgussunternehmen das Schmelzen im Induktionsofen übernehmen, müssen daher die Chargenanforderungen sehr streng sein: Alle Arten von Rohstoffen müssen ihre chemische Zusammensetzung kennen; Die Anzahl der im Ofen verwendeten Materialien ist rechnerisch zu ermitteln; Schrott und Rückladung müssen trocken, schlamm- und ölfrei sein; Die maximale Größe des Ofenmaterials darf nicht größer als 1/2 der Größe des Tiegelhohlraums sein.
