降低运行成本，运用真空感应熔炼炉熔炼出更优质的产品

（摘自2016全国特种冶金技术学术会议论文）

李庄， 阮宁渝(合智熔炼装备（上海）有限公司)

    真空感应熔炼炉设备本身是一个综合性强，涉及专业广的设备。其设备及其运行涉及了真空、感应电源、液压、气动、机械结构、冷却水系统、自动控制系统等；其运行又会涉及测温热偶、真空泵油，耐材，炉衬打结、烧结、烘烤温度、锭模设计、脱锭模冒口的设计，补缩、炼钢、冶金专业等各个领域的知识。在学校里没有这样一个完整的专业领域，许多的知识是靠我们自身的专业知识加上我们多年的经验结合而来。

无论是生产母合金棒料，还是生产进一步需要重熔或轧制的电极棒。真空感应熔炼炉，其运行都有一些基本的、共同的流程，都需要专业的人员对设备的充分理解，需要多年生产经验的累计。在生产过程中 ，既要想生产合格率高、又要降低运行成本，则需要对设备的操作，维护，检修，及日常的准备工作中的每个环节做到最好。如炉衬坩埚材料的选择，坩埚的打结、烧结、烘烤的温度，这都会影响到坩埚的寿命；炉嘴及溜槽的设计及打结、烘烤会影响浇注的顺畅与浮渣的去除；炉料的制备和装炉会影响到熔炼的功率与时间；钢锭冒口的设计及保温材料的选择、补缩的方式等会影响到钢锭的收合率；真空泵使用与维护，真空油的更换等等，也会影响到成本。而引入自动化控制系统以及智能化的人机操作界面，又会使设备操作的可重复性，生产质量的可优化性、稳定性，产品的合格率提升一个更高的档次。

在这里，根据我们多年对真空感应炉的应用经验，与大家一起分享一下我们的部分经验：

 1.1 设备使用维护

    首先说炉衬坩埚材料的选择，针对熔炼品种的不同，坩埚材料也要与之相适应，常用的鎂砂、石英砂以及其它的材料，都有各自的特性，选择适当非常重要，并不是越高级越好。坩埚材料的选择一要靠经验，二要靠试验，以求得经济实用的坩埚配方。再说坩埚的打结、烧结、烘烤的温度，坩埚材料选择好后，坩埚打结、烧结制度就非常重要，个好的坩埚其寿命可达到几十次甚至更高，而差的坩埚只能用几次，优劣相比，对于熔炼的成本显而易见（以 500kg 真空感应炉为例，一个坩埚要用350kg 的材料）。另外使用中期坩埚的清理和修补也是必不可少的，修补剂的选择和用法对于坩埚寿命的提高是有帮助的。有效的利用打炉工具也是对效率提高。

 1.2 炉嘴及溜槽的设计及打结、烘烤，预制的炉嘴砖固然好用，但与坩埚材料相接的部分要处理好，漏钢渗钢往往在这里发生；用耐火材料手工打结炉嘴会解决连接部分易开裂的问题，还能起到挡渣的作用；溜槽的使用越来越多，其寿命也要引起关注，使用预制溜槽还是手打自制，对于成本是有影响的。炉嘴及溜槽使用前的烘烤也要做好，以保证顺利浇注。

 1.3 炉料的制备和装炉，炉料通常分为返回料和全新料，返回料的使用可以降低成本，对合金比高的产品尤其重要。下几道工序的返回料收集起来，经过清理后，符合装炉条件的可直接用；不能直接装炉的要进行制备，或打包压块，或经熔炼在制备成型。装炉时要注意高低温区，按炉料的熔点分别装入，尽可能的一次性装入，避免中间加料带来的不便。

 1.4 钢锭的收合率是个重要的指标，除了冶炼过程中对易挥发炉料进行控制外，钢锭的浇注十分重要。对于使用溜槽进行多模浇注的熔炼设备来说，浇注时的补缩不可控制，因此钢锭冒口的设计及保温材料的选择、补缩的方式尤为重要，它会直接影响钢锭的收合率。采用发热冒口或绝热冒口，使用补缩剂都是保证钢锭收合率的积极措施，对于不同的熔炼品种，要通过试验来找到经济实用的方式方法。另外对于多模浇注时钢锭模之间的衔接也要做好。

 1.5 钢锭模的寿命同样会影响成本，合适的锭型对于下道工序的加工十分重要，使用圆锭还是方锭，高宽比、斜度是多少，都是要认真选择的；脱模是否顺利，也会影响寿命，必要时要选用脱模剂。另外锭模材料和锭模制作厂家的选择也要把好关。