铝熔炼炉的使用与维护(二)
铝厂熔炼炉是熔铸车间用来熔化铝锭和各种配料锭或中间合金,并完成最终铝及铝合金的配料保温和除渣等工序的熔炼设备。铝厂熔炼炉按使用能源的种类有煤炉、油炉、电炉和天然气炉等,煤炉和油炉由于环境污染较大,随着国家环保法规执行力度的加大将逐渐被淘汰,天然气炉由于升温速度快、熔化能力大、清洁生产和容易实现自动化控制而逐渐被广泛使用,电炉由于可减少铝液二次吸氢从而在静置炉方面被广泛使用,随着我国铝加工业的高速发展,熔炼炉逐渐向大型化发展,30t、50t、70t甚至上百吨的炉子都逐渐出现。
熔炼炉和静置炉使用和维护的好坏,不仅关系铸造车间的安全生产和产品质量,而且炉子使用和维护的状况也能充分反映出一个铸造车间管理水平的高低。2007 年山东某厂发生铝液外溢爆炸事故,除了一些炉子设计上的原因外,炉子平时缺乏有效的维护和监控也应是主要原因。
烘炉制度
当炉子内熔体已经浇注完毕后,应建立良好的烘炉制度。在新炉、炉子中修、大修和知暂停炉和长时间停炉时应建立烘炉制度,建立烘炉制度应注意以下事项。
(1)制定一个合理的烘炉曲线,注意控制升温速度和保温时间。特别是新炉,烘炉低温段升温速度一般控制在3℃/h~ 6℃/h,否则不仅会缩短炉子使用寿命,严重时会出现爆炉等严重事故。旧炉升温速度可快些,一般控制在15℃/h ~ 30℃/h。
(2)特别应注意在100C ~ 150℃(吸附水排除阶段)、350 ~ 450℃(结晶水排除阶段)和600℃ ~650℃(化学水排除阶段)三个温度区间段进行适当的保温。100C~150℃为干燥阶段,此阶段脱水量大,升温不能太快,否则水分排除太快,内部残存水分扩散速度小于表面蒸发速度,内部水分受热变成蒸汽产生膨胀而使浇注料收缩造成龟裂,减低黏结强度,使炉体强度降低,因此在这个阶段不能升温太快,升温速度应控制在小于10℃/h为宜,且在150℃还要保温一-段时间,保证炉体充分干燥;第二个阶段,即升温阶段,主要是完成耐火材料的相变和消除应力。炉膛经过第一次脱水后,还需通过多次脱水才能完成晶型转化的聚合作用,并经过逐步升温使其达到烧结强度。
(3)烘炉时应尽可能使炉腔温度均匀。温度控制应以最高点为基础进行烘炉,实际温度控制在设定温度土20℃,应根据炉子大小在不同点选择三个以上的测温点进行测温。炉型大则相应各个点的温差大:炉型小,相应各个点的温差小。测温点的选择要具有代表性。
(4)建立烘炉记录。最好用带连续记录的测温仪表,并能绘制出温度变化曲线。