范国力
爱力德欣安真空设备苏州有限公司上海分公司200021
摘要：真空感应脱气浇铸炉在工业生产中具有重要的应用，应对真空感应脱气浇铸炉的机械安装和冷调试关键问题进行分析，优良的机械安装和冷调试是设备运行稳定的重要基础，是企业生产能够持续运行，实现企业效益的基石。本文首先分析了真空感应脱气浇铸炉的基本发展和功能，之后阐述了真空感应脱气浇铸炉机械安装过程中着重关注的基础验收、设备调整、安装顺序以及冷调试过程中所需要达到的技术参数的保证措施进行探讨。
关键词：真空感应脱气浇铸炉；机械安装；冷调试；
0 引言
真空感应脱气浇铸炉在设备安装过程中安装质量涉及到的影响因素较多，应对可能影响真空感应脱气浇铸炉机械安装质量的影响因素进行合理有效的管控，保证真空感应脱气浇铸炉的机械安装质量符合相关的要求。本文详细分析了真空感应脱气浇铸炉的机械安装质量控制要点，并分析了真空感应脱气浇铸炉冷调试过程中机械参数保证的方法，本文所述方法对确保真空感应脱气浇铸炉的机械安装和冷调试质量有参考价值。
1 真空感应脱气浇铸炉发展
在真空条件下，通过感应加热炉料进行熔炼成为真空感应熔炼。1914年世界上第一台真空感应熔炼炉由德国海拉斯公司制造。1988年第一台真空感应脱气浇铸炉由德国ALD真空技术有限公司的前身莱宝-海拉斯公司制造，从此世界范围内得到了广泛应用。
2 真空感应脱气浇铸炉系统及优点
2.1 真空感应脱气浇铸炉的系统
真空感应脱气浇铸炉主要包括机械系统和电气系统，对于机械系统，由炉盖、感应炉体线圈箱、炉体小车、浇铸室、流槽室、加料和测温取样室、侧加料室、浇铸阀、炉体提升装置、炉体倾翻装置、供电系统、观察系统、真空系统、冷却水系统、液压系统、惰性气体控制系统、压缩空气供给和钢结构平台等组成。对于电气系统，由变压器、搅拌变压器、补偿电容柜、中频电源、低压动力柜、控制柜、操作台、炉前操作箱、计算机控制系统等组成。
2.2 真空感应脱气浇铸炉的优点
1）炉体只包含感应圈和坩埚，和传统真空感应炉炉室比较，体积小，所需要配备的真空机组小，抽真空时间减少80%（以20t真空感应炉比较）；水冷电缆和冷却水管以及倾翻机构都在炉体外，热辐射和金属飞溅对零件没有影响，故障率低，同时可以实现炉体30分钟内的快速更换。
2）炉体体积小，气氛控制容易实现；同时配备三相电磁搅拌系统，加入的合金元素在熔池内均匀分布，通过精确的控制温度和压力，易挥发成分范围收窄，保证了铸锭成分的稳定和质量。
3）流槽采用炉外煤气站预热，浇筑前安装到流槽室内，流槽盖板上的电阻加热保温装置保持其温度，避免浇口堵塞和流道开裂。流道内可以配备挡渣板和蜂窝过滤浇嘴，进一步提高钢水的洁净度。
4）真空检漏时间短，维修方便，降低工艺气体消耗。
3真空感应脱气浇铸炉机械安装关键问题分析
3.1真空感应脱气浇铸炉安装流程
首先是安装准阶段，包括1）图纸等技术资料研究和施工方案编写，并进行施工交底，以保证对真空感应脱气浇铸炉安装的指导作用。2）安装工具和工装的准备，对用到的施工材料和特殊工装、吊具等提前准备譬如水准仪，三米长的标准平尺等，避免影响安装进度；3）施工现场准备，厂房和炉子安装区域土建施工完成，炉子部件进场后存放区域，开箱后零件存放区域等合理规划，创造安全文明安装的施工环境。
其次是开箱检查阶段，包括1）炉子进场开箱，需要炉子厂家、用户、安装单位三方共同清点，零件名称和数量与装箱单一致；2）由三方对部件的质量、型号、尺寸详细验收，有问题可以尽快处理，避免安装中延误和扯皮；
第三是炉子部件就位安装调整，由炉子厂家工程师进行安装指导，一旦发现有制造方面的问题，由炉子厂家工程师和安装单位协商处理方案，不得随意处置。在安装的过程中，需要对有要求的部位反复检查确认达到技术要求，保证安装的精度。
最后是炉子的冷调试和热试车，炉子安装完成后，按照技术规格书要求进行运行调试，确保参数达标，用户满意。
3.2真空感应脱气浇铸炉机械安装关键问题
1）基础检查和划线。炉子安装开始前，需要对基础进行验收，按照图纸详细测量基础标高和尺寸，并根据图纸划出炉体倾翻框架位置中心线。设备基础图上标注的标高和尺寸偏差为1mm，土建施工基本是达不到的，测量后比较炉体倾翻框架标高、浇铸室移动部分轨道标高、浇铸室固定部分底板标高、流槽室底板标高确定垫板高度Xmm，也就是整体抬高Xmm；再加上倾翻框架本身垫板厚度20mm，每个底板位置一共需要垫板（20+X）mm；
2）倾翻框架吊装。设置好垫板后，吊装左侧倾翻框架就位，由于倾翻框架焊接临时斜撑吊装右侧倾翻框架就位，然后用工装角铁将左右倾翻框架连接，然后根据图纸尺寸调整倾翻框架位置，调好后焊接临时挡板防止移位和倾倒。然后进行水平调整，两个倾翻框架炉盖连接面标高差0；由于倾翻框架为整台设备定位的基础，其中心位置和标高需要反复核对，标高需要使用高精度的3米长水平尺精确测量。
3）炉盖吊装使用两个5t手拉葫芦调水平，将炉盖与倾翻框架螺栓连接完成后，吊车不松确保安全，使用框式水平仪将炉盖上法兰连接面调平，以便于后续的安装基准；同时使用槽钢将炉盖平台支撑牢固，防止倾翻发生；然后连接两侧倾翻油缸固定炉盖；
4）浇铸室固定部分吊装，顶部有四个吊点，底部两个吊点，使用两台行车平行抬起翻身，需要考虑浇铸室重量，本次16T，还有加上两个直径2T，最好使用两台10T手拉葫芦用于调平；竖直后，安装两个支撑，然后吊装到位置，将两个支撑用大角铁固定一体，然后采用千斤顶，顶丝，葫芦将浇铸室移动到离开浇铸阀门表面10mm位置，调平然后间隙一致，然后千斤顶将浇铸室顶到位螺丝锁紧；最好是用10T葫芦可以直接调平，安装则可以简单许多；然后还要测量浇铸室的垂直度，法兰面的平行度垂直度都要保证；
5）浇铸室移动部分开始轨道调整，浇铸室移动部分轨道根据基础最高点调平，本次轨道末端高3mm，根据此处调平所有轨道（也可以车掉末端轨道高3mm）；首先保证中心，其次保证高度差最大不超过1mm；本次固定部分垂直度差7mm（顶部向移动部分倾斜），本来可以通过调整移动部分轮子垫板来调整，测量后发现炉门取四个点，间距分别为127mm，127mm（下面两点）；127mm，125mm（上面两点）；只有一点偏差2mm，因此不需要进行特别调整；同时观察密封的位置，位于光亮部分中间就可以了；然后再装上转台看转台水平情况，如果误差0.3mm（塞尺放在200mm框式水平仪）基本问题不大，不能倾斜太明显就可以了；
6）加料室安装，需要注意先将加料阀门吊装，焊上提升支座（不满焊接）然后小车移动多次消除轮子不在轨道中心问题，然后吊装炉室（对表面法兰中心），然后提升炉室，倾斜后保证倾斜角度1.8度（垂直距离18mm），根据图纸测量另外一端距离（88mm）此距离不重要，重要的是炉室能够抬起来不碰到底面；定位焊接支座；放平后多行走几次，再提升看效果；此处有真空密封，密封有一定补偿量，还是需要安装时平面完全接触（未安装密封时），确保真空密封的效果；
4真空感应脱气浇铸炉调试过程中机械关键问题分析
1）液压系统冲洗：首先需要拆除炉体倾翻控制的比例阀，测绘并制作冲洗阀块替代比例阀；其次根据液压原理图将各部分进行短接，不经过液压缸仅对管路进行冲洗，使用本系统自带的液压系统进行冲洗，运行24小时，液压站回油管路上有过滤器，在冲洗完成化验洁净度达到要求后，更换过滤器滤芯；
2）真空系统检漏：由于真空系统漏率要求整体漏率和各个腔室单独漏率，因此需要对整体和各个腔室单独测漏率。为了降低炉壁对气体分子的吸附，使用氮气充满炉室，稳定十分钟，再使用真空泵系统进行抽气。在保压过程中，真空规前侧使用加液氮的冷阱进行水蒸气的捕捉冷凝，以避免水蒸气对真空度数值引起偏差，需要固定对液氮进行补充，确保在保压的一个小时内一直有充足的液氮在冷阱容器内。冷阱使用2天后，需要对容器的内外壁进行清洁，去除冷凝的凝结物。
真空检漏过程中，浇铸阀密封面泄露，升起阀板检查密封面，无杂物和锈蚀；经分析认为是阀体内部泄露。由于该阀门安装在熔炼室和浇铸室之间，拆除需要专用工装，费时费力。分析该阀体结构，可以不用整体拆除，仅拆除阀芯即可。吊装拆除阀芯，取出膨胀密封，检查无损坏；然后检查膨胀密封所在的密封槽，发现由于运输中海水侵蚀，充气密封槽和表面锈蚀，经过抛光和清洁，装配好再次测试，没有泄露。
由于在冬季，在气温没有骤降时，氦气检漏旋转轴承没有泄露，气温骤降到-15度，由于炉室漏率没有通过，再次检漏发现旋转轴承有漏点，因为该旋转轴承位于轴承座内部而且是整个炉盖支撑位置，拆卸基本是不可能的，如果拆卸等于拆除了整个安装的炉盖。经过对图纸和技术资料的分析，在该轴承内部通过密封圈密封，而且需要加注真空脂，由于密封圈收缩，而没有真空脂填满空隙，造成炉盖旋转轴承内密封泄露；经过加注真空脂，可以将炉盖旋转到不同角度，用不同位置的注油孔加注真空脂，加满后再次检漏，没有泄露。
5 结论
本文系统分析了真空感应脱气浇铸炉的机械安装和冷调试关键问题，同时也介绍了真空脱气浇铸炉的组成和使用优点，对于把控真空脱气浇铸炉的机械安装质量和解决冷调试问题能发挥相应的作用。在真空脱气浇铸炉的实际装配过程中，可以合理运用本文所述的方法，提高真空感应脱气浇铸炉的安装质量和确保调试的顺利进行。