PDF《铸造车间安全基本原则》

2 感应电炉有两种类型 感应电炉的基本类型有两种:无芯感应电炉和有芯感应电炉.金属通常在无芯感应电炉中熔化,并可将其 转入有芯感应电炉进行保温和配送. 许多熔炼车间也供用无芯感应电炉保温, 如Inductotherm的Mini-HeelTM 炉.将无芯感应保温炉可完全倒空,提供了合金成分的灵活性. 无芯感应电炉 如其名称所示,无芯感应电炉不具有象下面所说的有芯感应电炉那样的铁芯.取而代之的是整个熔池起到 感应加热区的作用.铜线圈围绕在炉内整个长度上的一层耐火材料上.让强大的电流通过此线圈,就产生 一磁场它能穿透耐火材料,并快速熔化炉内的金属炉料.铜线圈因有冷却水流过它而不会熔化. 无芯感应电炉的尺寸范围从仅可存放几盎司金属的炉子到能保存

70 吨金属的巨型炉. 铜线圈 有芯感应电炉 在有芯感应电炉中,其感应加热产生在 熔沟 中,它位于主熔池底部相对较小又窄的部位.熔沟围绕着 一个迭片铁芯和感应器组件.当熔沟里装入熔融金属时由铁芯和线圈形成的电路就告成. 一旦熔沟里加入了熔融金属,就可向铜线圈通电.这就在熔沟里产生了强烈的电磁场,使电流流过熔沟里 的熔融金属并对其进一步加热.离开熔沟的更热的金属会向上扩散循环,使整个熔池温度上升. 铸造车间一般使用有芯感应电炉来保温和配送熔融金属.在轮班之间以及整个周末期间需保存 剩余 的 熔融金属,这就意味着有芯感应电炉只有换炉衬时才会倒空. 有芯感应电炉能存放高达

5000 吨的金属. 熔沟 感应器

3 熔融金属的飞溅: 最明显的铸造车间的危险 湿的炉料是所有铸造车间的一个严重的安全危险隐患. 当熔融金属与任何水、 潮气或含有液体物料接触时, 水立刻会变成蒸汽,膨胀到其原有体积

1600 倍,并产生强烈的爆炸.此种情况的发生并无预兆,它会把 熔融金属以及可能是高温的固体物抛出感应电炉,使工人、感应电炉本身及其附近的厂房与设备处于危险 中. 水/金属爆炸可发生在任何一种炉中.但是,它对感应电炉的副作用更为严重,包括会发生连带爆炸的可能 性―这是因受损冷却系统中的液体与熔池中的熔融金属接触而引发的. (见下面的冷却系统说明) 发生水/金属爆炸也不一定需要感应电炉中有熔融金属, 如装有水的密封桶或容器被加进空的但却是很热的 感应电炉中,一样会发生爆炸.在此情况下,爆炸力会将新装入的炉料弹出,很可能一样会损坏耐火炉衬. 令人震惊的图象取自一次实际的感应电炉喷发录象带,可能因湿的碎片掉进感应电炉所致. 水/金属爆炸具有的强烈性和不可预测性,使熔炼车间的工人们必须穿戴安全防护服.此防护服可防止发生 损伤外貌、失去行为能力的烧伤以及致命的烧伤.防护服的详情提供在第

7 页到第

10 页. 感应电炉的冷却 对那些不熟悉感应电炉熔炼的人讲,对高温感应电炉需装配冷却系统,该冷却系统使循环水通过载有数千 安培电流的导电体,感到似乎不寻常.但是,若无连续冷却,感应电炉就不能运行.任何妨碍感应电炉正 常冷却的事件,都会很快地导致线圈损坏,且可能导致灾难性爆炸. 产生电磁场的感应电炉线圈设计成不能受热.虽然有一些热从熔池经炉衬传导给线圈,但线圈上的大部分 热负荷是由流过线圈的电流所致的.这就要连续地对其进行冷却,这样不仅能增加其电效率,而且还可防 止线圈融化. 一般情况下,冷却系统包括了线圈本身,线圈由空心铜管组成,冷却水就在空心铜管内流动.水吸收了由 电流产生的热以及经耐火炉衬传导出的热,并携带了这些热量进入换热器以排除热量. 如有电气或机械故障损坏了循环水泵,危险的热量集聚就会导致线圈绝缘损坏,线圈严重打火和水泄漏. 于是,这些情况会在几分钟内导致一场大爆炸事故.因此,感应电炉应有备用冷却系统,如电池供电或发 电机供电的水泵,或在日常用泵发生故障时能连接到市政自来水管的连接接头. 厚壁铜管 冷却水