真空感应炉熔炼工艺

真空感应炉熔炼工艺真空感应熔炼〔VIM〕是在真空条件下，利用电磁感应在金属空时间和熔炼周期短，便于温度压力掌握、可回收易挥发元素、准确掌握合金成分等特点。由于以上特点，现在已进展为特别钢、周密合1、根本原理：真空感应熔炼的两个根本原理应用是：感应加热和真空环境。感应熔炼是除电弧炉以外较重要的一种电炉熔炼方法。与电弧炉相比，其特点有：电磁感应加热。由于加热方式不同，感应炉没有电弧加热所很难熔炼的含碳量极低的钢和合金。熔池中存在肯定强度的电磁搅拌，可促进钢水成分和温度均匀，钢中夹杂合并、长大和上浮。熔池比外表积小。优点是熔炼过程中简洁掌握气氛，无电弧及电弧下高温区，合金元素烧损少、吸气少，所以有利于成分掌握、能被感应加热，渣温低，流淌性差，反响力低，不利于渣钢界面冶金反响的进展，特别是脱硫、脱磷等，因而对原材料要求较为严格。感应加热的原理：感应加热原理主要依据两则电学根本定律：一是法拉第电磁感应定律：E=B·L·v·sin∠(v·B)E:导体两端所感应的电势；B:磁感应强度；v:相对速度；∠(v·B):磁感应强度的方向与速度方向之间的夹角。f在感应圈所包围的空间和四周产生一个交变磁场，该交变磁场的极性、磁感应强度与交变频率随着产生该交变磁场的交变电流而变化。了切割磁力线的相对运动。因此，在金属炉料中将产生感应电动势，其大小通常以下式确定：E=4.44Ф·f·nWb；f:交变电流的频率，Hz；n:炉料所形成回路的匝数，通常n=1。二是焦耳-楞茨定律：的能量将以热能的形式放出。这就是电流的热效应：Q=I2RtQ:J；I:电流强度，A；R:导体电阻，Ω；t:导体通电时间，s。I=4.4Ф·f/R:金属炉料Ω热量，使炉料被加热。真空冶金的原理：影响一个化学反响的外部因素主要是：温度、浓度和压力。真空冶金就是通过转变外界压力对冶金过程中诸多化学反响中有气相参〔即增加真空度〕则可以使平衡反响向着中发生的反响属于此类：真空下的碳脱氧反响：〔C〕+〔O〕→CO↑真空下的脱气反响： 〔H〕→H↑22金属中元素的挥发： →Me↑(1)在真空环境下，碳的行为很有意思。在常压下，碳的脱氧力量〔一般条件下，当钢中〔C〕=0.20%，与之平衡的〔O〕=0.01%，当钢中〔CO〕还要上升，而现今有些特别用途的钢0.01%，因而在一般条件下仅用碳来脱氧是达不到脱氧要求的。碳氧反响的平衡常数为：K=P

/(a·aP/(〔%C·f〔%O·fCO c O CO C O%C〔%O〕=P/KCOKCO低炉内的P

C〔%O〕的数值也会同时降低，即在真空条件下，CO0.1atm133.322Pa液体内部假设要形成CO气泡，那么CO小炉气压力〔即增加真空度〕是不够的，此时限制碳脱氧的主要因素是外表张力和静压力。如: MnO+〔C〕→〔Mn〕+CO↑SiO

+2〔C〕→〔Si〕+2CO↑2AlO+3〔C〕→2〔Al〕+3CO↑23的精炼期，此时熔池处于高温、高真空下，炉衬中的氧化物及杂质会分解并与碳发生复原反响。因而坩埚材料的选择很重要。CC真空下的脱气：体在金属中的溶解度与气体分压力的平方根成正比。

√PH H2

√PN N2真空下杂质及合金元素的挥发：在真空条件下，金属中某些蒸气压较高的元素，当熔室内压力而应合理制定工艺制度，促进杂质的挥发、削减有用元素的挥发。500kg真空感应炉1、真空系统2、加料系统3、感应线圈4、坩埚5、电源6、锭模车2、真空感应炉熔炼的工艺过程：个周期可分为以下几个主要阶段，即装料、熔化、精炼、浇注。装料：真空感应炉所用炉料一般都是经过外表除锈和油污后的高纯原料，有的合金元素还以纯金属形式参加。严禁承受潮湿的炉料，以免带入气体和在熔炼时产生喷溅。装料时，应做到上松下紧，以防熔化炉底铺垫一层细小的轻料；高熔点不易氧化的炉料应装在坩埚的中、发的元素参加时，熔炼室应先充以惰性气体Ar为好。熔化期：装料完毕后，应开头抽真空。当真空室压强到达0.67Pa时，便可率，而是依据金属炉料的不同特点，逐级增加输入功率，使炉料以适当的速度熔化。假设熔化过快，则气体有可能从金属液中急剧析出，这将会引起熔池的猛烈沸腾，甚至产生喷溅。假设发生喷溅，可实行降低熔化速度〔减小输入功率〕或适当提高熔炼室压力〔关闭真空阀门或充入肯定量的惰性气体其次次炉料应在坩埚炉料熔化70%~80%时参加，并等到补加料开头发红后再提高输入功率，以免冷料突然参加而放出大量气体产生喷溅。当金属全部熔化，熔池外表无气泡逸出时，熔炼进入精炼期。精炼期：精炼期的主要任务是：脱氧、去气、去除挥发性夹杂、调整温度、调时间等工艺参数。a但温度过高会加剧坩埚与金属间的反响、增加合金元素的挥发损失，100℃。b、真空度：真空度提高将促进碳氧反响，随着CO气泡的上浮排出，有利于〔H〕和〔N〕的析出、非金属夹杂的上浮、氮化物的分应、增加合金元素的挥发损失，所以对于大型真空感应炉，精炼期的15~150Pa0.1~1Pa。c、真空下保持时间：金属液内氧含量是先降后升的，所以当氧含量到达最低值的时间就是精炼时间，500kg的炉子精炼时间为50~70min。炉料熔清后，应马上参加适量的块状石墨或其他高碳材料进展碳氧反响。精炼后期，充分脱氧、去气、挥发夹杂物时，参加活泼金属和微量添加元素，调整成分，参加挨次一般为Al、Ti、Zr、B、Re、Mg、Ca，应做到均匀、缓慢，