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锻造加热炉的粘料问题

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发表时间:2022-05-18 10:42作者:海山机电来源:陕西海山机电有限公司网址:http://www.sxhszpl.com

      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。

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      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。

锚链加热2_副本.jpg

        如有锻造加热炉需求,请致电13891812360国经理;更多锻造加热炉资讯,请关注陕西海山机电有限公司网站http://www.sxhszpl.com

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