电炉小炉盖用什么可以切割?
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发布时间：2022-04-27 00:58
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时间：2022-06-22 00:10
电气百科：电炉强化冶炼技术，煤气发生炉设计与要求，不锈钢封头的热处理，炉内气氛对电热元件的影响因素，加热炉的过剩空气系数和影响是什么？降低加热炉烟气物理热的方式
电气百科：电炉强化冶炼技术
电炉是特殊钢生产中不可或缺的冶炼装备之一。目前行业的竞争比较激烈，采用常规转炉约45分钟左右出钢，若采用电炉需要70分钟左右，因而，如何进一步缩短电弧炉冶炼时间，降低消耗，进而大幅度降低成本，是众多特殊钢企业发展的内在需要。常用的强化电炉冶炼的技术是：
1、电炉兑铁水技术
热铁水带有一定量的物理热，并含有较高的碳、硅、锰等高发热值元素，吹氧氧化后能释放出大量的化学热，使废钢快速变成红热状态，十分便于用氧切割，故而可以借助兑铁水，实现缩短冶炼时间，提高冶炼效率。
加入方法：电炉采用炉顶兑铁水方式，即先加第一次料约为总料重的50%，然后通电穿井大约8分钟，停电并旋开炉盖，起重设备将装有铁水的铁水包吊运至炉顶上方，对准电极穿井孔部位将铁水从炉顶倒入炉内，时间大约3分钟，然后盖好炉盖通电冶炼。
2、RCB*喷吹技术
RCB喷*具有较强脱碳能力，是实现铁水热装的技术保证。RCB喷*一般安装在电弧炉的炉壁上。喷*氧*氧气射流以超音速并保持较长的集束形式喷入熔池，具有较强的穿透能力，会发生激烈的冶金反应，脱碳速度加快，并能很好地搅动熔池，有利于钢水温度、化学成分均匀。为确保RCB*喷吹氧气的利用率、氧气的穿透能力和较高的脱碳速度，必须保证氧气足够的压力，但过度的脱碳反应剧烈，会对炉衬耐材、水冷炉壁产生破坏。一般控制压力1.2Mpa,脱碳速度0.06-0.08%C/min。
3、高效泡沫渣技术
泡沫渣工艺是高阻抗超高功率电弧炉最佳选择方式，良好的泡沫渣即可以扩大冶金反应的界面，又有利于反应产物的迁移；同时，又可实现良好的埋弧操作，电弧热效率大大提高。
RCB*喷入的氧气与熔池中的碳发生氧化反应，产生大量的CO气体，在短时间内达形成泡沫渣的条件。随着熔池中碳的氧化，熔池中碳含量逐渐降低，需要及时向炉内喷吹碳粉，以维持炉渣泡沫化，另一方面，也可减少熔渣中的氧化铁含量，提高金属的收得率。随着反应的进行，炉渣的碱度降低，泡沫渣会变得不稳定，这时需要在冶炼过程中应适时分批加入石灰，以提高炉渣碱度。
电气百科：煤气发生炉设计与要求
煤气是使用最广泛的一种可燃气体。燃烧无烟、火力强、易点燃且不污染环境，所以被广泛应用于工业生产，如陶瓷、耐火材料、金属加工等。煤气是由煤等固体燃烧或重油等液体燃料经干馏气化等过程而得的气体产物。它的主要成份是氢气、一氧化碳和轻烃类。着火温度在500℃—600℃之间，与空气混合成一定比例后，遇火会爆炸。所以煤气在生产以及输配过程中，一旦发生爆炸，往往会造*员伤亡和财产的巨大损失，因此切实落实煤气发生站的防火设计显得尤为重要。
一、防火间距方面。
根据《建筑设计防火规范》GBJ16—87的规定，煤气发生炉煤气站与相邻厂房应满足10m的防火间距，与民用建筑应满足25m的防火间距。对于产气量小于6000立方／小时的小型煤气站，《发生炉煤气站设计规范》中规定，可与煤气用户的车间相毗连，但应设防火墙。这里的无间距要求，只是对直接使用该煤气发生炉煤气且相邻外墙为防火墙的车间而言的，对非煤气用户的车间仍应满足10m的防火间距。
二、设备安全方面。
在实际的煤气生产中，煤气发生炉多为半敞开式生产，所使用的煤气发生炉为固定床式全气化炉。这类制气系统是在高压下运行，没有外界空气吸入的可能，但也因为其压力高，设备和管道系统的密封性也要求高，因此应在设备薄弱处或易受爆破气浪直接冲击的部位装设爆破阀。《发生炉煤气设计规范》GB50195—94中只规定了在电气滤清器及洗涤塔上装设爆破阀。但笔者认为除上述两处之外还应在除尘器及分管道的末端安装防爆膜。因为在正常生产过程中，除尘器中的水封已撤去直接与煤气管路相连通，一旦出现故障，密封煤气管道是靠往除尘器中紧急注水来实现的，若操作失误，易形成负压，极容易吸入空气，而引发爆炸。并且还应在煤气发生炉的炉顶、煤气出口处煤气总管和分管的末端增设放散管。该放散管上应设取样嘴，以利检修吹扫管道时，检测煤气的含量。放散管的直径根据炉的容积来确定，若容积大于或等于1 立方，放散管不应小于100毫米；若小于1立方，放散管不应小于50毫米。这样才能做到煤气在管路中的放空不留死角，从而有效地降低因回火造成煤气管路爆炸的机率。
三、电气设备方面。
虽然在《发生炉煤气设计规范》GB50195—94上确定了主厂房的底层及操作层属非爆炸危险环境，对煤气用户车间未做要求，但在发生炉顶部及管道敷设车间仍应属于爆炸危险环境。因为煤气在炉内以及管道中是以高压维持且分管道上设置有放散管，极易泄漏。而且发生炉的加煤和出灰是依靠煤锁斗和灰锁斗来封闭炉内高压煤气的，须将锁斗内的高压煤气释放，才能进行，一旦密封不严或操作失误，煤气便会喷出，极易形成爆炸性混合气体。所以在这部分的照明及动力用电仍应采用防爆设计和增设CO气体报警器，以更好地满足消防安全。
电气百科：不锈钢封头的热处理
不锈钢封头在加热和冷却过程中,不锈钢封头由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。
另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。不锈钢封头组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状，材料的化学成分等因素有关。只不过热应力在组织转变以前就已经产生了不锈钢封头，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。
电气百科：炉内气氛对电热元件的影响因素
炉内气氛对合金电热材料是否有利，是有关电热合金材料使用寿命的极为重要的因素。
①干燥空气和纯氧。铁铬铝和镍铬合金电热材料在干燥空气中使用最能抗氧化；纯氧对它们没有害处。
②含硫气体。某些气体中常常有含硫的杂质，还有筑炉用的某些材料以及被加热工件带入炉内的油等也产生硫的污染。在镍铬合金电热元件中，镍含量越髙则越亲硫“在髙温和含有硫的气氛中使用，元件表面上通过生成琉化物产生熔融区，硫通过这个熔融区更多地渗入合金内部。因为熔融区抵抗硫及其化合物侵蚀的能力很弱，奥氏体晶界逐渐被硫化物占据，直到最后生成低熔点相。
③氮气。铁铬合金电热元件直接暴露在氮气中使用，其寿命比在空气中低，这是因为铁铬合金中主要的元素铬和铝与氮的亲和力很强，正如上述镍与硫的亲和力很强一样。食相印，进口食品零食。高温时在饱和的氮气中使用，氧化膜保护层被破坏而生成了氧化物，同时还使合金内部的铝分离出来，也生成了氮化物。
④一氧化碳和二氧化碳。在含碳气氛中，镍铬和铁铬铝合金电热元件如果使用温度不髙，元件表面上纯的氧化膜保护层在一段时间内是能够阻止碳化的，随着使用温度的升高，在某一温度范围内，镍铬元件的稳定性突然下降，铁铬铝元件的稳定性虽然也下降，但不是突然的。稳定性下降的现象说明元件表面纯氧化膜保护层逐渐遭到破坏，碳渗入生成了某些碳化物。不管这些碳化物是沉淀在晶界上，还是沉淀在晶体内部，都是有害的。由于这些碳化物的共晶 熔点比较低，如果继续使用，元件有可能被熔断；即使尚未熔断，碳化或再氧化也会交替进行，使沉淀在晶体内部的碳化物变为氧化物（如一氧化碳〉逸出，元件基体的紧密组织因而遭到破坏而产生裂缝。若在元件表面涂覆对元件无损害的髙温无机涂层，使之牢固地黏附在元件表面上，起到比元件本身生成的纯氧化膜保护层更为有效的保护作用，这样可阻止材料的碳化。
电气百科：加热炉的过剩空气系数和影响是什么？
燃料在燃烧时需要氧气，在空气中氧气体积约占21 %，氮气约占79 %，所以燃料在燃烧时需要供给空气。1kg 燃料油在燃烧时所需理论空气量（α＝1）约为14.2kg （11Nm3）。在实际的加热炉中，由于从燃烧器进入的空气不可能全部都参与燃烧，另外，也由于从炉子其他不密封处漏入了空气，所以实际进入加热炉内的空气量总是比理论空气量多，前者与后者之比叫做过剩空气系数。
过剩空气系数大小的影响
过剩空气系数是影响炉效率的重要指标。
过剩空气系数大，入炉空气多：
1）影响传热，相对降低炉膛温度；
2）排烟量大，热损失增加；
3）烟气氧含量高，炉管表面氧化腐蚀。
过剩空气系数大小的影响
在保证燃料完全燃烧的前提下，尽量降低过剩空气系数。
过剩空气系数过小：产生化学不完全燃烧，烟气中有CO、H2、CH4。机械不完全燃烧，排烟中有炭黑粒子，污染受热面，污染环境。
电气百科：降低加热炉烟气物理热的方式
①选用换热面积大、体积小的蜂窝蓄热体增加蓄热体换热面积，使烟气充分换热，降低烟气的排烟温度。
这就要求增加蓄热体的体积，或在体积不变的情况下减小蓄热体的壁厚。这种办法为生产带来了一定的问题。首先，增加蓄热体体积会使本来就拥挤的摆满蓄热箱的加热炉两侧通道更加拥挤，为操作及维护带来一定因难，而且会增加烟气通过蓄热体的阻力，增大引风机的负荷，动力损耗加大，增加了炉压控制的难度；而减小蓄热体的壁厚会引起蓄热体的强度下降，缩短了蓄热体的寿命，同时降低了蓄热体的蓄热量，使换向周期变短，从对不完全燃烧化学热的分析来看，会增大该部分的损失。
所以，在工艺允许的情况下，增加蓄热体的体积是可行的，而在蓄热体的低温换热段采用减小蓄热体壁厚也是可行的。不过这种做法的节能效果是有限的，毕竟这只是回收余热，而且还需增加生产成本，从节能减排的角度来说并不是最优的。
②加强加热炉内换热
从高炉煤气的成分来说，17％的CO是有效燃烧成分，其他均为不可燃成分，这些成分不仅没有给钢坯加热带来任何用处，而且当烟气排放时这些成分还会带走大量的热量。唯一的解决办法就是加强炉内换热，提高热效率，以达到最终减少烟气排放量的目的。另外从双蓄热烧嘴燃烧原理上来说，经预热的煤气与空气从蓄热式烧嘴喷出后，在炉膛内弥漫燃烧。燃烧完全后形成高温烟气，钢坯吸收烟气内的热量以达到加热的目的，而后高温的烟气由喷嘴对面的蓄热式烧嘴抽出，经蓄热体降温后，再排出炉外。每次换热都存在一个换热效率问题，而置换的热量再由钢坯吸收，又有个换热效率问题。所以，能将高温烟气的热量尽可能的由钢坯直接吸收，是提高热效率的主要方法。高炉煤气的火焰黑度很低，如何加强炉内换热，提高换热效率，是目前有待解决的一大难题。
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