提高工频有芯感应熔铜炉使用寿命的方法与措施

提高工频有芯感应熔铜炉使用寿命的方法与措施

苏国胜

江西重山铜业有限公司 335400

摘要：工频有心感应电炉，具有投资少，上马快，经济效果显著等优点。目前在国内享有一定声誉，普遍用于有色金属加工行业。本文通过论述炉体主要金属构件等对炉子使用寿命的影响，提出了提高炉子使用寿命的具体方法和措施。

关键词：工频有芯感应熔铜炉；使用寿命；方法

前言

工频有芯感应电炉具有加热速度快、热效率高、金属烧损少、熔化质量容易控制、 操作方便、劳动条件好等优点，广泛用于熔化铜及铜 合金。但这种电炉在生产中是长期连续作业，每次筑 炉使用材料较多，费用大，技术要求高，烘炉周期长， 因此提高炉子的使用寿命一直是生产企业追求的目标。

1. 炉体主要金属构件的质量

1. 紫铜熔沟

紫铜熔沟的质量影响着工频有芯感应电炉的使用寿命，当紫铜熔沟发生断裂时，感应器的二次线圈便会短路，电流变为零，炉子便会失去熔化功能。紫铜熔沟可以在高温或复杂多轴交变应力下等环境进行工作，如果熔沟出现如气孔、夹渣、夹杂、疏松、裂纹等冶金缺陷时，在高温环境条件下，会使得这些缺陷相互扩散串通，并使得晶粒边界的移动速度变快，导致边界与过渡区的强度快速下降，当紫铜熔沟烤炉到达末期高温烧结阶段时，紫铜溶沟在拉应力的条件作用下，最容易发生热断裂现象出现。

制作紫铜溶沟时最好选取T2纯铜，能够在保证材料的同时，并起到减少杂质的作用。为了让紫铜熔沟晶粒更细、组织致密度更高、强度更高，可以选用铸铁模铸造紫铜熔沟。在铸造紫铜熔沟时可以加入小计量的铜与磷中间合金，以达到脱氧除气的目的，并起到减少紫铜熔沟气体含量的作用。在实际对紫铜熔沟质量进行判断时，可以根据紫铜熔沟的尺寸，计算紫铜溶沟的理论重量，通过称重的方法进行判断。

2. 水冷套

水冷套可以处在冷热恶劣条线环境下工作，水冷套安装前要进行水压试验，确认无漏水现象后才可以安装使用。水冷套最好选用大企业生产的1Crl8Ni9Ti 厚约4毫米的不锈钢板制作水冷套，以保证长期使用水冷套时能保持性能的稳定，预防因水冷套产生裂纹而导致炉子报废的情况发生。

3. 线圈

由于炉子要经常倾斜倒铜水，线圈的绝缘易被划伤或磨坏，在进行线圈安装前，需要对绝缘性能以及冷却水流通进行检查。在装进铁芯时线圈内衬要塞满绝缘胶板，线圈的前后须加特制的绝缘胶木圈，一起套在铁芯上，以防止炉子倾斜倒铜水时碰伤或磨坏线圈的绝缘部份而造成线圈的损坏。

2. 筑炉

1. 炉衬材料

选用的炉衬材料结合实际使用损坏情况进行分析，并要求其必须保证热稳定性、化学稳定性以及高温时机械的强度，且应选用酸性的炉衬。对炉衬材料进行科学恰当的配比，可以让炉子的使用寿命显著延长。粗颗粒起到骨架的作用，高温时可以保证机械强度，但相应的具有一定缺点，如相变困难、不易烧结且捣筑时密实性比较差。而细颗粒则起到填充作用，可将粗与中颗粒之间产生的间隙填充，以达到增强炉衬致密度的作用，更易于捣实，且烧结效果好，但也相应具有一些缺点，如耐火度会下降、收缩量大等问题。中颗粒则起着过度作用。

3. 烘炉

1. 新炉烘炉

烘炉的目的是使炉衬材料脱水、干燥、烧结成型。筑炉结束后对水冷套和线圈通冷 却水，并向炉膛加入木材燃烧加热炉膛，一直延续到烘炉结束。在木材燃烧加热炉膛的同时，分为炉衬材料低温干燥转化阶段、炉衬材料低温烧结阶段、炉衬材料高温转化和烧结阶段三个阶段送电烘炉。

2. 旧炉烘炉

在生产过程中，可能由于生产需要或其它原因停炉后重新启动时，便需要进行烘炉工作。此时炉衬已经烧结，烘炉的目的是逐渐提高炉衬温度。这样，在一次线圈通大电流 后炉衬或熔沟不会因金属熔化所产生的高温所损坏。

若遇到突发停电的情况发生，可以根据停电时间进行送电。若停电时间在50 分钟以内，此时炉膛内铜水尚未凝固，可直接恢复正常生产的380V电压送电，若停电时间在50到120分钟以内，可从200V保温电压开始送电，按每档2OV递增直至260 V，每一档送电时间30 分钟，直到熔化后转入正常的380 V电压生产。

4. 融化

熔化中严禁大块料砸炉，以避免损坏炉衬。炉料中不得含有难熔的合金块，以免沉积到熔沟的底部将其堵塞。控制好铜水温度，防止铜水温度过高侵蚀炉衬。

5. 停炉

1. 把铜水倒到接近炉沟的位置。

2. 添加十五克磷铜中间合金。

3. 升温两分钟后把渣捞尽，盖上八十毫米厚的木炭，然后停电。

4. 保持水冷套和线圈的冷却水畅通，直至炉子冷却后关闭。

6. 操作工人技术水平

电炉一般是连续生产，遇到某些问题时主要是靠当班工人自己解决，所以班组解决问题的能力影响着炉子的正常生产。

稳定电炉生产工人的队伍，当班的班组长要由工龄长、经验丰富且责任心强的人担任。要对新进的电炉操作工人进行培训，指定老工人进行传帮带。

结语

提高工频有芯感应电炉在熔铜生产中的使用寿命是众多企业的迫切愿望，而影响炉子使用寿命的因素是多方面的。针对长期生产中电炉出现的问题，通过对症下药的试验、研究和实践，在筑炉、烘炉、熔 化、停炉及使用等方面总结出一套先进实用的技术，可以使电炉的平均使用寿命从不足两个月增加到十个月，创造可观的经济效益。

参考文献

[1] 刘巍巍, 王军, 崔洪君,等. 对提高工频有芯感应熔炼炉寿命方法的探讨[J]. 铜加工, 2015.

[2] 刘巍巍, 刘海艳, 王波,等. 提高工频有芯感应熔炼炉寿命方法的几点建议[J]. 国防技术基础(3):5.