锻造加热炉的粘料问题227
锻造加热炉采用中频电磁感应加热原理加热圆钢锻造，在大直径圆钢加热或者大功率中频炉加热中，偶尔会出现圆钢加热后粘连在一起，我们称之为粘料问题，这个所谓“粘料”就是加热的圆钢坯料前后粘在一起。当坯料加热快速提出感应器时，将下一根料一起带出。为什么会出现这个问题呢？下面，海山电炉小编就来与您一起探讨锻造加热炉的粘料问题。
1、首先，锻造加热炉加热圆钢粘连的产生多数倒还不至于是金属熔化，只是圆钢坯料表面的氧化铁皮熔化。在坯料加热过程中某一段表面温度过高，达到或超过氧化铁皮的熔点（1300—1350℃），氧化铁皮开始熔化，并流入到坯料之间的缝隙中。当它从加热段进入升温段时，由于温度降低，氧化铁皮凝固，便产生了“粘料”。 2、锻造加热炉圆钢加热中有的时候没有“粘料”，并不能说明中间一段温度没有过高，而是位于感应器中间的两组夹辊进料机的作用使其没有粘连而已（由PLC控制夹辊的速度，使坯料前后产生速度差，将相邻的两个坯料脱开，产生几个毫米的间隙，以防止坯料粘连。 3、锻造加热炉加热圆钢“粘料”不是正常状态，而是一种故障态，必须加以避免。 4、我们通过对国内多条8000t以上生产线锻造加热炉设备产生粘料问题的考察，发现产生“粘料”主要有以下几个原因： a、锻造加热炉感应线圈总体设计不合理。 以16000t压力机为例，单条线锻造加热炉2300Kw带5节1.25m感应器，285Kw带2节1.25m感应器，一共7台感应器。坯料从第2节感应器出来，表面温度就达到了1050℃，功率出到了1300Kw（2300Kw电源最终只出到1624Kw）。这说明表面温度过早超过900℃，高温时间过长，造成氧化铁皮厚度增加，如果在出炉时发生“粘料”更说明温度至少超过了1300—1350℃，否则氧化铁皮不会熔化掉。 氧化铁皮的厚度一定程度反映了坯料加热时的氧化程度。12500t生产线若按年产370万吨计，如果能使氧化烧损减少0.1-0.3%，一年将节省钢材约37.0—111.1吨。 b、锻造加热炉升温速度过快，使坯料产生加热缺陷。 普通碳素钢采用过快的升温速度，问题还不太明显，但高碳钢和合金钢，尤其是含Cr的钢种，如42CrMo（4140）等坯料，这些钢种在800℃以下热导率很低，热传导慢，只是在800℃以上才与普通碳素钢的热导率相近。过快的升温，坯料表面与中心形成温度差。表面温度高，热膨胀大，中心温度低，热膨胀小，使坯料中心受到拉应力，表面受到压应力，这种应力又叫温度应力。 内外温度误差越大，产生的温度应力也越大，当这种应力超过金属的弹性极限时，金属将产生塑性变形，甚至破裂。这种温度应力对坯料的中心危害更大，因为中心受到的是拉应力，一般金属的抗拉强度远低于其抗压强度，所以中心的温度应力易造成内裂。上述这种情况，如果是大截面尺寸坯料，例Ф140—Ф200，对合金钢，如42CrMo，其危害更大。 XX公司的几条8000t以上线加热后普遍存在氧化严重、“粘料”等弊病，甚至发生坯料加热后在冷却工程中自行开裂的严重情况。 c、8000t以上生产线中中频设备电流频率选择普遍过高，也加剧了加热氧化和“粘料”。 选择电流频率主要取决于较短的加热时间和较高的电效率。以这次12500t生产线坯料Ф140-Ф200为例，选频一般应按Ф140坯料来选，合理的频率在150Hz-300Hz之间，大于Ф140的坯料频率应更低。综合考虑，这条线的频率以300Hz为佳，不能高于300Hz。但国内8000t以上的线，频率都选择过高，实在让人不好理解。 坯料在低温段（居里点以下）的相对磁导率较高（几十到几百），电阻率很低，此时高的频率使坯料的电流透入深度很浅，这时再加上高的功率密度，短的加热时间，以及合金钢低的热导率，这些因素叠加在一起就会造成灾难性的后果。 XXXX总厂十多年前引进的瑞士哈特贝尔AMP-30高速镦锻机配某国感应加热设备，用了十几年，没人说有问题，但在今年出口美国时，经检查因轴承内有裂纹全部退货，我们在现场对原进口设备进行了解，发现升温速度过快，GCr15加热产生应力在镦锻时使内部开裂。我们对这条线已经进行了彻底改造——重新设计、制造了新的设备。 总之，“粘料”不是不可避免的，我们生产的设备就是不“粘料”的。在大气中感应加热设备都会氧化，也都会产生氧化铁皮，但程度有轻有重，我们生产的设备就属于“少氧化设备”。我们为XXXX有限公司500KJ对击锤生产线提供的加热设备，同样是Ф185坯料，同样是合金钢（20SiMn2MoV,钩尾框用钢）也不粘料。 另外，“粘料”是不当的高温造成的，这个高出来的温度是靠电能消耗来实现的，这个电能是由业主买单的，生产电炉的厂家不会代替业主出这笔电费。
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