铸造车间设计【行业荟萃】

1、铸造车间设计 Design of Foundry shop,第一章 前言 第二章 熔炼工部 第三章 造型/制芯工部 第四章 清理工部 第五章 铸造车间平面设计,行业借鉴,第0章 前言,学习本课程的目的,车间设计基础知识 铸造车间的构成 铸造车间的平面布置 设备选型,2,行业借鉴,张家港 铸造,3,行业借鉴,宁波 铸造,4,行业借鉴,宁波隆兴铸业,5,行业借鉴,铸钢件生产工艺过程,1-5,注：如为熔模铸造，则上半部分为型壳的制造过程。,6,行业借鉴,宁波隆兴铸业 精密铸造车间,宁波隆兴铸业致力于生产碳钢、低合金钢系列材料的精密铸钢件及成品件，采用先进的水玻璃失蜡铸造工艺，是国内一个熔模铸造的大型

2、的规模化专业生产基地，集精密铸造厂和机械加工厂，年可生产精密铸件及各类精铸成品件15000多吨，主要出口欧美日本等许多国家。,7,行业借鉴,1-2,A,8,行业借鉴,1-4,B,9,行业借鉴,C,10,行业借鉴,1-6,D,11,行业借鉴,1-7,E,12,行业借鉴,F,13,行业借鉴,3-4,G,14,行业借鉴,3-5,H,15,行业借鉴,3-8,I,16,行业借鉴,3-9,J,17,行业借鉴,二 课程简介,3-10,18,行业借鉴,3-12,19,行业借鉴,三 考核方式,考核方式为考查，成绩为平时成绩（30%）和总结报告（70%）计算。,四 参考书目,1铸造车间设计原理，王延久编著，机械工

3、业出版社，1982 2铸造车间和工厂设计手册, 机械工业出版社,1995。,20,行业借鉴,第一章 总论,一 基本建设与技术改造的有关方针、政策 二 铸造厂的建设程序及设计前期工作 三 铸造车间设计阶段的确定及内容和原则 四 铸造车间的分类 五 生产纲领 六 车间组成，工作制度和年时基数,21,行业借鉴,1 基本建设与技术改造的有关方针、政策,提高经济效应和促进技术进步 专业化协作 节能/节地、环保、安全 自主研发,22,行业借鉴,2 铸造厂的建设程序及设计前期工作,一 建设程序，一般分为四个阶段 1 设计前期工作阶段 （1）行业规划 （2）项目建议书 （3）可行性研究报告 2 设计阶段 3

4、建设阶段 4 竣工验收阶段,23,行业借鉴,项目建议书,1、投资项目提出的必要性； 2、产品方案、拟建规模和建设地点的初步设想； 3、资源情况、建设条件、协作关系的初步分析； 4、投资估算和资金筹措设想； 5、项目大体进度安排； 6、经济效益和社会效益的初步评价。,24,行业借鉴,可行性研究报告 预见性、公正性、可靠性、科学性,1 定义： 是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术 、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如

5、何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。,25,行业借鉴,2 内容,投资必要性。主要根据市场调查及预测的结果，以及有关的产业政策等因素，论证项目投资建设的必要性。 技术的可行性。 主要从事项目实施的技术角度，合理设计技术方案，并进行比选和评价。 财务可行性。主要从项目及投资者的角度，设计合理财务方案，从企业理财的角度进行资本预算，评价项目的财务盈利能力，进行投资决策，并从融资主体(企业)的角度评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力。 组织可行性。制定合理的项目实施进度计划、设计合理组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等，保证项目

6、顺利执行。 经济可行性。主要是从资源配置的角度衡量项目的价值，评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益。 社会可行性。主要分析项目对社会的影响，包括政治体制、方针政策、经济结构、法律道德、宗教民族、妇女儿童及社会稳定性等。,26,行业借鉴,市场分析,市场分析在可行性研究中的重要地位在于，任何一个项目，其生产规模的确定、技术的选择、投资估算甚至厂址的选择，都必须在对市场需求情况有了充分了解以后才能决定。而且市场分析的结果，还可以决定产品的价格、销售收入，最终影响到项目的盈利性和可行性。 市场需求和发展前景：项目产品市场调查/产品市场

7、预测 成本分析 生产纲领和拟建经济规模的确定、技术分析比较,27,行业借鉴,二 铸造车间经济规模,适度经济规模：在一定的技术条件下，通过生产力诸要素的优化组合，从而使某一产品获得最佳经济效应的生产规模。 起始规模 适度规模 最佳规模,28,行业借鉴,适度经济规模的确定指标 （1）大批量生产的铸造车间：造型线生产能力的充分发挥 （2） 单件、小规模生产车间：以旧砂再生能力和熔炼设备生产能力充分发挥,29,行业借鉴,30,行业借鉴,31,行业借鉴,3 铸造车间设计阶段的确定、内容及原则,一 设计阶段的确定（初步设计和施工图设计） 小型项目：深化初步设计（施工方案编制） 大中型项目：初步设计和施工图

8、设计 特殊项目：初步设计、技术设计和施工图设计,32,行业借鉴,二 各设计阶段的主要工作内容,初步设计（基础设计）的内容依项目的类型不同而有所变化，一般来说，它是项目的宏观设计（即项目的总体设计）、布局设计、主要的工艺流程、设备的选型和安装设计、土建工程量及费用的估算等。初步设计文件应当满足编制施工招标文件、主要设备材料订货和编制施工图设计文件的需要，是下一阶段施工图设计的基础。 施工图设计（详细设计）的主要内容是根据批准的初步设计，绘制出正确、完整和尽可能详细的建筑、安装图纸，包括建设项目部分工程的详图、零部件结构明细表、验收标准、方法、施工图预算等。此设计文件应当满足设备材料采购、非标准设

9、备制作和施工的需要，并注明建筑工程合理使用年限。,33,行业借鉴,初步设计,34,行业借鉴,施工图设计,35,行业借鉴,安铸件重量和生产规模分类 （表13）为钢铁类合金铸件,4 铸造车间的分类,36,行业借鉴,按生产批量分类 （1）单件小批生产铸造车间 （2）中批生产铸造车间 （3）大批生产铸造车间,37,行业借鉴,38,行业借鉴,生产纲领是指企业在计划期内应当生产产品的品种、规格及产量和进度计划。计划期通常为1年，所以生产纲领也通常称为年生产纲领。 生产纲领的公式 对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，因此零件的生产纲领应按下式计算： NQn（1+a

10、）（1+b） （1） 式中： N零件的年产量（件/年）； Q产品的年产量（台/年）； n每台产品中该零件的数量（件/台）； a该零件的备品率（备品百分率）； b该零件的废品率（废品百分率）。,5 铸造车间的生产纲领,39,行业借鉴,生产纲领具体编制方法,40,行业借鉴,41,行业借鉴,42,行业借鉴,6 车间组成、工作制度和年时基数,一 车间组成 生产工部 辅助工部 仓库 车间办公室和生活间,43,行业借鉴,生产工部 1 熔炼工部 2 造型工部 3 制芯工部 4 型、芯制备工部 5 清理工部 6 砂处理工部,44,行业借鉴,45,行业借鉴,46,行业借鉴,47,行业借鉴,二 工作制度,1.阶段

11、工作工作制：在同一地点，不同时间完成不同的工序。 优点：简单灵活；缺点： 生产周期长，占地面积较大 适用于手工单件小批量生产，并在地面上浇注的铸造车间。 2.平行工作制：在不同地点，同一时间完成不同的工序。 优点：生产率高，车间面积利用 率高； 缺点：投资大，占地面积大 适用于采用铸型输送器的机械化铸造车间。,48,行业借鉴,49,行业借鉴,三 年时基数（国家标准）,年时基数就是每年生产的实际时数，可分为工人的年时基数、工位年时基数和设备的年时基数。 工人的年时基数是每人每年实际的工作时数； 工位年时基数是指每个工位每年实际工作时数； 设备年时基数是每台设备每年实际工作的时数。,50,行业借鉴

12、,熔化工部的功能： 合格的金属液 浇注 金属液检测 特点： 高耗能 高污染 作业环境差，工作强度大 原、辅材料运输量大,第二章 熔炼工部,51,行业借鉴,1 熔炼工部主要设计内容,选择和计算熔炼、保温设备和浇注设备 选择和计算加料设备、浇注设备、辅助设备和设施 各种设备和设施的位置安排和平面设计 编制相应的设计文件和提出相关土建及其他等设计任务资料,52,行业借鉴,2 铸造合金及其熔炼特点（自学）,灰铁件 合金铸铁及冷硬铸铁件 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 铸钢,53,行业借鉴,3 熔炼设备及其技术规格,冲天炉 电弧炉 感应电炉 电阻熔炼炉 双联熔炼,54,行业借鉴,感应电炉及其技术规格,感应

13、电炉按结构分，有坩埚式(通常称为无芯感应电炉)和沟槽式(通常称为有芯感应电炉)两大类。坩埚式按频率分，有工频和中频。 在铸造领域，感应电炉有三种用途：熔化、保温和浇注。因此，按用途又有熔化炉、保温炉和浇注炉之分。 工频坩埚式感应电炉主要用于铸铁和有色金属的熔炼。 中频坩埚式感应电炉适用于钢铁及有色金属的熔炼和保温。,55,行业借鉴,有芯感应电炉,电效率高，一般0.950.98； 功率因数大； 安匝数小，（In）小； 只适用于冶炼铜、锌、铸铁等，不适用炼钢，主要是结构复杂，耐火材料易损 每次冶炼须留1/3熔体，不易更换品种。,56,行业借鉴,中频无芯熔炼炉,57,行业借鉴,卧式工频无芯感应炉,5

14、8,行业借鉴,感应电炉的优点：,59,行业借鉴,中频感应电炉： 1、功率密度大，熔化速度快，起熔方便，适应于节能的批料熔化方法。相同容量的中频感应电炉的熔化单耗要比工频感应电炉的低； 2、操作作用灵活方便，适应于经常变换熔化金属品种的场合； 3、可选电源频率，使中频感应电炉更适合于轻金属的熔化； 4、由于功率密度高，无相平衡装置，土建费用小，相同生产率的中频感应电炉的初次投资费用较工频感应电炉低10%-15%。,60,行业借鉴,第一节 概述,感应电炉熔炼是利用交流电感应的作用，使坩埚 内金属炉料本身发出热量，将其熔化，并进一步使液 体金属过热的一种熔炼方法。 感应电炉依其构造分为无芯式和有芯式

15、两种类型。 炼钢用的是无芯式感应电炉，其工作原理示如图 10-1。,61,行业借鉴,62,行业借鉴,在一个耐火材料筑成的坩埚外面，有螺旋形的感 应器(感应线圈)。在炼钢过程中，盛装在坩埚内的金属 炉料(或熔化成的钢液)，尤如插在线圈中的铁芯。当往 线圈中通以交流电时，由于感应作用，在炉料(或钢液) 内部产生感应电动势，并因此感生感应电流(涡流)。由 于炉料(或钢液)本身有电阻，故在涡流通过时会发出热 量。感应电炉炼钢所需的热量就是利用这种原理产生的。,63,行业借鉴,感应炉熔炼特点： 1、加热速度快 特别是液体后，增温快 2、氧化烧损轻，吸气少 3、工艺简单生产灵活 4、炉渣的化学活泼性较弱，

16、调节成分能力差 5、吨位小，大多数用于小件生产,64,行业借鉴,第二节 无芯感应炉的构造,无芯感应电炉主要由两个部分构成：炉体部分和电气部分。炉体部分的构造如图10一2所示。,65,行业借鉴,当交流电通过感应器时，在感应器的内部空间中便产生了交变磁通。交变磁通在金属护料(或钢液)内引起感应电动势，在垂直于磁通的平面上产生涡流，从而起加热作用。 感应电动势的大小与磁通及电流频率有关，其关系式如下 E=4.44/ Nf,66,行业借鉴,集肤效应 在炉料(钢液)内部，磁通的分布并不是冷匀的，而是愈靠近外层(坩埚壁)，磁通密度愈大，愈靠近坩埚的中心线，磁通密度愈小，因此在外层中产生的感应电动势和电流比

17、里层来得大，这就是所谓的“集肤效应”。,67,行业借鉴,由于这种电流密度不均匀现象的存 在，使得坩埚内炉料(钢液)外层的发热量 大于里层。采用的电流颇率愈高，“集 肤效应”愈显著，则发热愈是集中于外 层。因此，对于大直径(大容量)的坩埚来 说，如果采用高颇率，则在炉料中将只 有一个筒状的外层中发出较多的热量， 而里层发热很少(图10-3)。,68,行业借鉴,在这种情况下，加热的效果低。为此应使电流频率与 坩埚直径(炉子容量)相适应。即炉子的容量大时，所以采 用的电流频率应该低些。这即是感应电炉的用电频率与其 容量之间有一定对应关系的道理。,69,行业借鉴,常用感应炉类型： 1、高频感应炉 20

18、0-300KHz 10-60KG 2、中频感应炉 1000-2500Hz 500-1000KG 3、工频感应炉 50Hz 500-10000KG,70,行业借鉴,感应电炉在熔炼过程中，感应器受到高温炉衬的强烈 加热。为了避免温度过高，一般都将感应器的铜导线设计 成中空式的。制成异形铜管，以便通水冷却。 为了倾炉出钢的需要，感应炉的炉体是通过转轴装在 护架上，用机械或液压方式驱动，使炉体倾转。,71,行业借鉴,感应电炉的电气部分的作用是供给感应器所需要的电 流。高频电炉和中频电炉的电气部分都包括有变频的装置。 变频可以采用不同的方法:高频感应电炉采用的是电子管 振荡装置。中频感应电炉采用中频发电

19、机或晶闸管变频装 置。近年来，晶闸管变频的应用有了很大的发展。用晶闸 管变频不仅电能的利用效率较高，而且结构较紧凑，噪声 低，使用效果良好。,72,行业借鉴,由于感应电炉的感应器是一个很大的电感，再加上磁 通是经过空气而闭合的，所以感应电炉的无功功率相当大. 功率因数（cos ）相当低，其值一般只有0. 10-0. 11。因 此必须采用相应的电容器与感应器并联，以补偿无功功率， 提高功率因数。感应电炉的功率愈大，则所需配上的电容 器的容量也愈大。,73,行业借鉴,第三节 感应炉炼钢工艺,由于感应电炉炼钢中炉渣温度较低，化学反应能力较 弱，故多采用不氧化法炼钢。一般情况下，待炉料全部 熔化后，即

20、行脱氧、调整化学成分和出钢。同样是由于炉 渣化学反应能力较弱的原因，在炼钢过程中一般不进行脱 磷和脱硫。在生产中，酸性炉衬和碱性炉衬都有采用的。 本节中将综合地论述碱性感应电炉不氧化法和酸性感应电 炉不氧化法的炼钢工艺。,74,行业借鉴,一、炉衬材料和筑炉 1、酸性感应炉 酸性感应电炉的炉衬所用的耐火材料为硅砂。粘结剂 一般使用硼酸和水玻璃。硅砂的成分应符合以下要求： SiO299%，杂质含量:Fe2O30. 5% ， CaO0. 25% ， A12O30. 2%，以及极微量的其它氧化物。硼酸应符合以 下要求B2O3% ，粒度小于0.5mm。,75,行业借鉴,打结坩埚所使用的材料一般为两种:一

21、种是用于打结 增祸的下部(与钢液接触的部分)，另一种是用于打结坩埚 的上部（称为炉口部分或炉领部分）。这两种炉衬材料的 质量配比如下： 炉衬材料:粒度5-6mm 硅砂25%；2-3mm 硅砂20%； 0. 5-1mm 硅砂30%；硅石粉25%；外加硼酸1.5%-2.0%。 炉领材料:粒度1-2mm 硅砂30%；0.2-0. 5mm 硅砂50%；硅石粉20%；外加水玻璃10%。,76,行业借鉴,2、碱性感应炉 碱性感应电炉所用的耐火材料为镁砂。镁砂成分的要 求:MgO87%； SiO2 4% ；CaO5%。应特别注意尽量减少氧化铁的含量，因为氧化铁具有一定的导电性。如果打结用的材料中混有氧化铁时

22、，炉衬就有导电性，易发生漏电(电流穿过炉衬)，甚至造成炉衬被击穿的事故。,77,行业借鉴,碱性感应电炉的坩埚材料是用硼酸和水玻璃作为粘结 剂的。坩埚材料也分为两种：材料和炉领材料。它们的质 量配比如下: 炉衬材料:粒度2-4mm 镁砂15%；0.8-lmm 镁砂55%； 外加硼酸1.5%1. 8%。 炉领材料:粒度1-2mm 镁砂40%；小于lmm镁砂40%； 耐火粘土20%。外加适量的水玻璃。 上述两种材料在性能方面的特点是:炉衬材料的耐火度 较高，而炉领材料的烧结强度较高。,78,行业借鉴,3、筑炉 炉衬的打结方法如下:在打结炉衬以前，先在炉底板 上和感应器内面铺一层玻璃丝布(或石棉板)，

23、以起绝缘和 隔热作用。然后打结坩埚底，坩埚底打结好后，放上坩埚 模型(用5 - 7mm厚的钢板焊成坩埚的内部形状)，找正位置，并加以固定。然后用捣固叉分几层进行坩埚壁的打结。在打结到感应器以上的高度后，换用炉领材料继续打结。在坩埚打结完后，不必将坩埚模型取出，在通电烘烤炉衬的过程中，它能起到感应加热的作用，并在熔炼第一炉 钢液时，随同炉料一起熔化。,79,行业借鉴,坩埚打结好后，首先进行自然干燥，然后进行烘烤。 烘烤方法可以用火烘烤或通电烘烤，火烘是将焦炭装入钢 板焊制的空心模型内，点火缓慢烘烤。通电烘烤也要缓慢，以免将炉衬烘裂。为此，可以采取间断通电的方法。烘烤的时间一般应不少于8h。,80

24、,行业借鉴,二、炉料和装料 1、炉料 酸性感应电炉由于不能脱磷和脱硫，因此所用的炉料 必须是低磷和低硫的。 在碱性感应电炉炼钢条件下，通过造碱性炉渣，能起 到一些脱磷、脱硫的作用，所以对炉料的适应性较强，炉 料的平均含磷量和含硫量允许稍高一些。但就脱磷和脱硫 能力而言，碱性感应电炉远低于碱性电弧炉。,81,行业借鉴,感应电炉炼钢一般不采用氧化法。由于没有氧化脱碳 沸腾精炼的手段，故应尽量减少气体和夹杂物的来源。在 这方法，炉料是否洁净是重要的因素。应要求炉料表面无 锈、油，炉料的化学成分应该明确、并要求精确地进行配 料。炉料的尺寸应该根据坩埚的大小来考虑，不要过大或 过小，原则是使炉料能装得紧

25、实，以利导磁和导电。,82,行业借鉴,2、装料 为了加速炉料的熔化，应该注意装料的方法。一般说 来，大块的炉料应该装在坩埚壁的附近，小块料装在中间 部分和炉底，因为靠坩埚壁处炉温高，而中心部分和炉底 部分的炉温较低。在大块炉料的空隙中间用小块料充填。 炉料装得紧密，则熔化得快，耗电量也少. 装料时必须停电操作，以免发生人身事故。,83,行业借鉴,三、熔化 炉料装好后开始通电熔化。大约在通电开始后10min 内用较小的40%-60%)功率通电，以防电流波动太大。过 了这段时间以后，电流趋于稳定，就可以使用大功率熔化，直至炉料熔清为止。熔化期中应经常调整电容器的容量，以保证得到最大的功率因数。在熔

26、化过程中应经常用炉钎捅料，注意避免炉料互相挤住而发生“搭桥”。当大部分炉料熔化以后，加入造渣材料。,84,行业借鉴,酸性造渣材料：造型用新砂65%，碎石灰15%，氟石 粉20%。也可以用碎玻璃造渣。 碱性造渣材料用石灰和氟石，其质量比大约是石灰 80% ,氟石20%。当炉料中含磷、硫量较高时，在炉料熔清 时，可扒除大部分炉渣，更换新渣.,85,行业借鉴,四、脱氧出钢 采用不氧化法炼钢时，炉料熔清后就可以进行脱氧。 一般采用将脱氧剂(锰铁、硅铁)直接加入钢液中进行脱氧 (沉淀脱氧)的方法。脱氧以后，进行化学成分的调整，然 后插铝进行终脱氧。终脱氧后，停电，倾炉出钢。 应该注意，在炼钢过程中，所有

27、加入炉中的材料都 必须是干燥的。其中造渣材料及铁合金应经过高温烘烤， 以免材料中含有水分，加入钢液中会产生气体。,86,行业借鉴,五、合金钢的冶炼 感应电炉不氧化法炼钢由于不进行钢液的氧化，所以 钢中合金元素的氧化烧损较少，适宜于冶炼合金钢。 酸性感应电炉不氧化法适于冶炼除了含高锰成分的钢 种以外的各种合金钢。不适于冶炼含高锰成分的钢种，是 因为含高锰成分的钢液中含有大量的MnO，而MnO是碱 性氧化物，会严重腐蚀酸性炉衬。 碱性感应电炉不氧化法适于冶炼各种合金钢。,87,行业借鉴,用酸性感应电炉不氧化法和碱性电炉不氧化法冶炼合金钢时，合金元素的收得率见表10-2。,88,行业借鉴,第四节 真

28、空感应炉,一、电炉的构造和工作原理 真空感应电炉的炉体部分构造见图10-4。感应器、坩 埚及待浇注的铸型是安装在用不锈钢制成的炉壳内。炉料 装在柑涡内，在真空条件下熔化。待炉料熔清、钢液温度 达到要求后，即可倾炉出钢，将钢液浇入炉内的铸型中。 炉内熔炼过程的情况，可从炉盖上的观察窗看到。,89,行业借鉴,90,行业借鉴,二、真空感应炉炼钢的优点 1、能比较彻底的清除钢液中的气体 气体在钢液中的溶解量 H=k1(pH)1/2 N=k2(pN)1/2 式中H N 氢和氮在钢液中的溶解量； pH pN炉气中氢和氮的分压力； k1、k2平衡常数。,91,行业借鉴,由上式可见，当降低炉气中氢气和氮气的分

29、压力时， 钢液中的气体含量就会随之减少。如炉中的真空度很高时， 则钢液中的含气量可以降到很低的程度。例如，当 真空度达到1. 33Pa (10umHg)时，钢液中氢的含量可降低 至 ppm以下。 2、钢中元素氧化轻微 由于炉料的熔化和钢液的过热是在真空条件下进行， 故钢中元素的氧化程度很轻微。极少生成夹杂物。因此， 只要炉料清洁，炼得的钢液就很纯净。,92,行业借鉴,3、钢液中含氧量极低 在真空条件下，碳的脱氧能力强，这是因为碳的氧化 反应 C+FeOCO+Fe 所生成的一氧化碳被抽走，故而使得反应进行得很彻底。 因此，即使钢液由于某种原因(例如炉料不很洁净)而受到 氧化时，也会在破的作用下将

30、暇脱得干净。实际上，在真 空感应炼钢中，无须加其它脱氧剂进行脱氧。 4、炼钢工艺简单 不进行氧化脱氧，过程简单，实际就是重熔,93,行业借鉴,三、真空感应电炉炼钢中存在的问题 1、金属元素的蒸发 钢液中每种元素都有它一定的蒸气压，当蒸气压超过 外界压力时，元素即会蒸发。在常压下进行的炼钢过程中，并不发生显著的蒸发现象。但在真空条件下冶炼时，钢中某些蒸气压较高的元素(主要是锰)就会发生显著的蒸发现象，从而导致化学成分控制的困难。在真空度为1.33Pa (10mmHg)条件下炼钢时，锰的损耗曲线如图10-5所示。,94,行业借鉴,由此可见，在真空条件下 炼钢时，锰的损耗是很显著 的，且其损耗量与时

31、间成近于直线的关系。从图上也可看 出，温度对于蒸发速度有重要的影响。其原因在于，钢液 中锰的蒸气压随温度的上升而增高。 除锰以外，铜也比较容易蒸发，但蒸发速度则比锰小 得多。铬、铁等元素蒸发甚微，实际上可以忽略不计。,95,行业借鉴,2、钢液的玷污 在真空冶炼条件下，炉衬耐火材料会被钢液所浸蚀， 这种浸蚀表现为耐火材料中的SiO2成分被钢液中的碳所还 原。其结果是还原产物Si进入钢液，使钢液的化学成分发 生变化，这种现象称为钢液的沾污。其反应式可写为 2C+ SiO2 Si+2CO 这一反应在大气冶炼条件下，由于炉气中CO的分压 力较高，故反应速度受到限制。而在真空条件下，反应程 度显著。其结

32、果是使钢的含碳量降低，而含硅量则增高。 在真空条件下，用SiO2 - Al2O3材质坩埚熔炼C 0.2%的钢时，含碳量与含硅量的变化示如图10-6。,96,行业借鉴,由于铝与氧之间的化学亲和力很强，故炉衬材料中的另一种成分Al2O3基本上不被还原，即不会发生钢液增铝的现象。 在真空感应电炉炼钢中，对上述钢液化学成分变化的现象，应给予重视。,97,行业借鉴,感应熔炼电炉主要技术规格,1 炉膛容量与熔炼时间,Qf 感应电炉炉膛设计容量，t； Rm感应电炉的设计负荷率，一般按50 70选取； k 不平衡系数，一般按1.01.2选取； Qfc 全年金属炉料熔炼量，t； a 全年熔炼炉数； 年时基数(h)，一般按表1选取； tc 每炉平均熔炼周期，h； tm 每炉平均熔炼时间，h； ts 每炉平均辅助时间，h。,98,行业借鉴,99,行业借鉴,2 熔炼时间与比功率,tm 感应电炉熔炼时间，h； Ps 感应电炉比功率，kWt； 感应电炉熔炼效率， 一般工频炉按60 ,中频炉按65, 中频变频炉按70选取； Ex 单位炉料电耗(kW ht)，一般铸铁按500600，铸钢按600700选取，其理论能耗可