[发明专利]生产氮化钒用感应电炉炉衬的在线热补方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产氮化钒用感应电炉炉衬的在线热补方法，属于氮化钒合金生产技术领域。

背景技术

随着微合金化技术在钢铁工业中的应用，钒在低合金高强度钢中得到了广泛的应用。而氮是含钒微合金钢中一种十分有益的合金元素，可以强化钒的析出，改变钒的相间分布，提高钢的持久强度，改善钢的韧性和塑性，同时还提高抗热强度和抗短时蠕变能力。氮化钒在钢中的收率高，在钢中添加氮化钒比添加钒铁节约20％-40％的钒。因此氮化钒生产得到了广泛的重视。目前，采用感应加热的竖式氮化钒反应炉，在解决了物料烧结问题后，可以成功批量生产出合格氮化钒产品。但是，在生产过程中，由于存在感应线圈漏磁、局部热量集中等问题，有时会出现炉体局部温度过高问题，出现局部炉衬保温材料熔融现象。熔融状态下的保温材料产生导电效果，在线圈的电磁作用下，使炉衬的局部区域内产生了拉弧打火现象，造成炉衬的烧损。此情况下将会产生以下不利影响：（1）造成了感应电炉频率变化，使炉子功率产生巨大波动，操作失稳,不但使生产无法继续，还会因“谐波”作用干扰、冲击整个供电系统，对其他用电器产生不利影响；（2）感应电流形成的拉弧打火会产生很高的温度，造成了耐高温的炉衬保温材料进一步熔融，部分熔融的保温材料将从线圈缝隙流出，造成严重的安全隐患；（3）有时新筑炉体在投产较短时期就会出现上述烧熔情况，无法保证正常生产。这种状况下，因中频电源已无法保证实现有效功率运行(满足高温氮化条件),背景技术的解决办法为：停炉并重新拆炉、砌(筑)炉，需彻底更换所有炉衬材料。但是，此时只是石墨炉衬外部的隔热炉衬捣打料的局部材料出现烧损，而炉体其他绝大部分的炉衬材料仍完好，特别是此炉体设备中造价最高的石磨加热体(一般为中空圆柱体)仍可继续使用较长时间，如重新筑炉,将造成该石磨元件被迫同期报废；重新砌炉会出现以下不利影响：（1）造成石墨加热体提前报废，不但降低设备的使用寿命，还将增大生产成本；（2）重新筑炉的过程中，需要大量的人工，频繁的筑炉会造成人力的严重浪费；（3）从炉体降温、拆炉、砌炉、烘炉一直到升温到生产温度所需时间较长（一般在一周左右），会严重影响生产，由此带来的损失将更多。

发明内容

本发明目的是提供一种生产氮化钒用感应电炉炉衬的在线热补方法，不更换炉衬材料，不破坏石墨加热体，经短时间的局部修复，解决炉体炉衬的局部烧损，使生产能够继续，大幅度降低生产成本，解决上述背景技术存在的问题。

本发明的技术方案是：

生产氮化钒用感应电炉炉衬的在线热补方法，包含如下工艺步骤：当生产氮化钒用感应电炉的隔热层炉衬材料出现局部烧损后，不经过停炉,直接对烧损部位用耐火材料在线热补；热补操作前首先确定烧损位置，先去除隔热层炉衬材料的熔融状态物料，消除其导电性后,直接将耐火材料与水调和而成的补炉料填入烧损位置，捣实后用耐火水泥封好即可完成补炉。不需重新拆、砌炉即可解决因炉体隔热层炉衬局部烧损产生的线圈拉弧打火现象，使生产可以继续，由人工操作即可完成,不需动用其他设备；本方法主要适用于加热炉内为非熔化态反应物料的反应炉。

本发明是一种从炉体外部进行的在线热补方法，不需要触及或扰动炉体内层的石墨加热体。更具体的步骤是：

当炉衬发生烧损后，烧损位置会局部升温或产生拉弧打火现象，首先降低电源功率确定烧损位置，然后关闭中频电源，从炉体外部直接对石墨加热体外部炉衬烧损位置进行局部热补，不触动炉体内部结构；补炉过程中，若烧损位置较小，10分钟内可修复，则选择关闭中频电源进行补炉；若烧损位置较大，为保持补炉过程中炉内温度，则需调低中频功率进行在线补炉；烧损区域较大，在不关闭中频电源的条件下带电作业,必须采用绝缘材料制成的工具进行补炉，操作人员也需要采取绝缘防护措施。