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熔炼设备常见故障诊断与排除方法

【摘要】:棚料是比较危险的故障之一,因上部炉料不能进入熔池,合金液温度将持续上升,会造成炉衬局部侵蚀严重,甚至引发穿透性漏炉、爆炸等重大事故。倾斜前应先断电,若合金液温度下降,应恢复正常位置并送电升温。为节约排除故障的时间,可以三种方法同时使用。液面凝固后会成一个封闭的熔池,若不迅速将其化开,很容易引发重大安全事故。合金液放出口堵塞出炉时,合金液放出口堵塞、熔体无法放出,是常发生的故障。

1.工频无铁心感应电炉

(1)棚料

棚料是指熔炼过程中炉料不能顺畅下移进入熔池,导致炉料和合金液表面之间出现孔隙,炉料不能连续熔化的现象。棚料是操作不当导致的,产生的主要原因如下:

1)加料过紧。企图一次将炉料加完,导致料块与炉衬紧密接触,在熔化过程中无法下落,与溶池分开而形成空隙。

2)加料顺序混乱。加料时不分炉料大小和长短,顺序混乱,料块和炉壁之间、料块和料块之间相互支撑致使料块无法下移。

3)加完料以后,未跟踪查看炉料的熔化情况,料块下部溶化相互粘结时未及时处理,炉料不能继续下移。

棚料是比较危险的故障之一,因上部炉料不能进入熔池,合金液温度将持续上升,会造成炉衬局部侵蚀严重,甚至引发穿透性漏炉、爆炸等重大事故。出现棚料时,应立即停止加热并进行以下处理:

1)在棚料的初期应及时撬动料块使其下移进入熔池。

2)倾斜炉体,改变液面位置,以熔化局部区域的炉料。倾斜前应先断电,并将上部能取出的炉料都取出,合金熔体的温度一定要高,倾斜后还应不断撬动或敲打料块,使其下移进入熔池。倾斜角度以淹没炉料量决定,若过多,会降低合金液温度,因此只能逐渐增加淹没量。倾斜前应先断电,若合金液温度下降,应恢复正常位置并送电升温。如此再重复操作,直至棚料出现空洞。

3)往棚料的空洞加入小块炉料,升温熔化后使合金液面逐渐升高至棚料块高度。小块炉料的加料速度不能太快,以免合金液表面再次凝固。

为节约排除故障的时间,可以三种方法同时使用。在实际生产过程中,只要正确执行工艺操作规程,且做到勤观察、勤动手就不会出现棚料现象。

(2)液面凝固

熔池液面凝固有时变得与棚料相似,严重影响熔炼。其产生原因主要有以下几个方面:

1)突然加入大块冷料。当合金液量少且温度较低时加入大块冷料会使合金液温度迅速下降,造成液面凝固。

2)大批炉料掉入熔池。炉料熔化不连续,导致与熔体脱节,在人工撬动下,上部大批炉料突然下落到熔池中,使熔体温度骤降而引发液面凝固。

3)一次性加入冷料过多也会造成合金液温度迅速下降并使液面凝固。

熔池液面凝固解决措施:

1)液面刚开始凝固时,加快升温速度,熔体温度升高后倾斜炉体,解除液面封闭的状态。

2)炉料大量下落时加强人工撬动,以免相互粘连,取出部分料块以减缓液面凝固。

液面凝固后会成一个封闭的熔池,若不迅速将其化开,很容易引发重大安全事故。特别是熔炼黄铜时,封闭熔池中的Zn蒸气会产生巨大的压力,最终发生爆炸。

2.反射炉

(1)熔化缓慢

熔化缓慢产生原因:

1)燃烧比失调。燃烧比是指燃料与燃烧所需空气的比例,燃烧时空气供给不足或过量都属于比例失调,都会降低熔化速度。空气供给不足时,燃料燃烧不完全,热量不足;空气供给过量时,反而会带走更多的热量。

2)装料不合理,料块堵塞燃烧坑道口使得燃烧气流不畅,影响炉料的加热。

3)熔池表面的覆盖剂或炉渣过厚,影响热量的传递,导致升温困难。

4)烟道堵塞。烟道是排放燃烧废气的通道,而炉料是通过在炉膛内运动的炉气来加热的,烟道不通时气流无法按规定的方向运动进行热交换,燃烧也不能正常进行。

解决措施:

1)及时调整燃烧比,将熔炼气氛调成微氧化性。燃料燃烧时有还原性气氛和氧化性气氛之分,前者燃烧不完全、火焰呈黄色、且黑烟,应加大空气的供给量,或减少燃料的供给量。当火焰颜色呈淡蓝色时即为微氧化性。

2)熔化燃烧坑道口的炉料,使燃烧气体的运动路线正常化。

3)及时扒去熔池表面的覆盖物,改善传热条件。

(2)合金液放出口堵塞

出炉时,合金液放出口堵塞、熔体无法放出,是常发生的故障。主要的产生原因如下:

1)放出口的余料未清理干净。这相当于在放出口位置放置了冷铁,导致其附近的熔体过早凝固。

2)堵眼材料被烧结。堵眼材料未按要求配制,熔炼过程被高温熔体烧结而打不开。

3)液面温度太低。反射炉熔炼时,熔池表面温度本来就高于下部温度,出炉时熔池液面温度太低,则放出口部位的熔体温度更低,容易凝固。

4)堵眼材料少,未将放出口部分的凹穴填满,流入的熔体凝固后堵塞了放出口。

解决措施:

1)强行敲击已经烧结的堵眼材料,将其全部清除后即可打开合金液放出口。

2)放出口凹穴处有凝固物时,若合金液温度过低,应及时升温,并在凹穴处进行搅拌,升高下层熔体的温度,以熔化放料口处的合金。