电熔炉作为金属材料熔炼的核心设备,其操作精度直接影响产品质量与生产安全。以下从关键环节解析使用细节,涵盖全流程管控要点。
一、开机前系统化准备
1. 设备状态确认
- 检查炉体耐火砖衬里完整性,裂缝或剥落区域需用同材质修补料填补;观察电热元件(硅碳棒/钼丝)表面氧化程度,明显变色或变细者应及时更换。
- 测试温控仪表与热电偶匹配性,将标准测温仪探头贴近热电偶触点,温差应<±5℃。
2. 物料预处理
- 金属原料需破碎至≤5cm块度,去除油污、水分及易挥发杂质;合金配料按质量比精确称量,误差控制在±0.5%以内。
- 坩埚底部铺垫干燥木炭粉(厚度约3cm),起到缓冲热冲击和吸附杂质作用。
二、装料与密封工艺
1. 分层布料策略
- 采用“底层大块料+中层碎料+顶层覆盖剂”结构,每层厚度不超过坩埚高度的1/3,利于热量传导与熔池形成。
- 对活泼金属(如钛合金),需在表面撒覆石墨粉隔绝空气,减少烧损率。
2. 密封性验证
- 闭合炉盖后,通过负压测试仪检测炉膛密封性,保压5分钟压力降不应超过设定值的10%。
- 观察炉门观察窗密封胶圈压缩量,理想压缩量为原厚度的70%-80%。
三、供电与升温控制
1. 阶梯式升温制度
- 低温段(室温-800℃):以5-8℃/min速率升温,激活电热元件;
- 中温段(800-1500℃):降至3-5℃/min,促进熔体均匀化;
- 高温段(>1500℃):维持1-2℃/min直至目标温度,避免局部过热。
2. 功率动态调节
- 根据熔体量调整变压器档位,初期满功率运行,熔清后降为额定功率的60%-70%维持。
- 每30分钟记录一次电压、电流值,绘制功率曲线供后续优化参考。
四、熔炼过程管理
1. 熔池监测技巧
- 通过观察孔监视熔液流动状态,正常熔池呈镜面反光,若出现漩涡状波动需立即降低功率。
- 插入浸渍式测温管(保护套管为刚玉质),实测温度与仪表显示值偏差>20℃时应校准热电偶。
2. 除渣与脱气
- 熔清后静置15-20分钟,使夹杂物上浮至液面,用陶瓷勺沿炉壁缓慢撇除。
- 对铝青铜等易吸气合金,通入氩气进行气泡浮游法除气,通气时间5-8分钟。
五、出钢与收尾操作
1. 倾倒作业规范
- 倾斜炉体前确认浇注包预热温度达标,出钢口角度控制在30°-45°,避免飞溅。
- 出钢量不超过坩埚容量的70%,保留部分熔体用于洗炉。
2. 应急处理预案
- 突发断电时立即启动备用电源,若无法恢复则关闭所有冷却水阀门,待自然冷却至800℃以下方可开炉。
- 漏炉事故处置:迅速切断电源,用干燥石英砂覆盖泄漏点,严禁用水冷却。
六、日常维护要点
1. 周期性检修
- 每日清理炉底残渣,每周检查电热元件连接螺栓扭矩(推荐值25N·m);
- 每月测量炉壳接地电阻(≤4Ω),每季度校验温控仪表精度。
2. 耗材更换标准
- 坩埚使用寿命:普通黏土坩埚≤50次,高铝坩埚≤30次;
- 硅碳棒累计工作时间>200小时后,电阻值上升超15%即需更换。
电熔炉操作需严格执行“三查”(操作前检查、过程中巡查、完工后复查)制度,重点关注温度曲线控制与熔体状态监测。建立完整的运行日志,记录异常工况及处理措施,可有效提升设备利用率与产品良品率。