钕铁硼熔炼工段 实习报告
熔炼工段实习小结
（金力永磁技术部彭文彪）
这个月我主要在熔炼工段实习，通过融入六个班组一起共事学习，我了解了设备原理、熟悉了工段基本作业流程和注意事项，能对产品不良和异常问题进行简单分析。现就这阶段的实习的工作内容、学习到的知识技能、发现的问题及注意事项等做一个简短的小结。
一、熔炼工段实习工作内容和职责
1、积极参与各班组领料、铸片出炉、炉渣炉体清理、铜辊轮清理、装料、铸片装桶、充氩封装、打炉、垃圾分类和处理等熔炼工段基本的前工序和后工序工作，熟悉熔炼作业各基本流程及四防注意事项。
2、协助当班员工观察浇注及并做好记录，对浇注时出现的异常（如未达到浇注温度、中间包漏液、炉体漏水等）及时报告。
3、对熔炼时发现的异常问题（如漏气、漏水、真空度温度异常、设备故障等）第一时间反馈给值班负责人员。
4、积极配合IPQC及工艺员、技术员做好记录及问题反馈工作。
5、协助工段长及机修人员做好设备维护和维修工作、6S及现场管理工作。
二、熔炼基本原理及主要设备介绍
1.熔炼及基本工艺过程
熔炼是指炉料在高温炉内发生一定的物理、化学变化，产生合金或金属富集物和炉渣的冶金过程。
我公司Nd2Fe14B合金的熔炼是采用真空速凝铸片技术，其基本工艺过程是：将配好的稀土金属、Fe、Al、Cu、B-Fe、Nd-Fe、Dy-Fe、Ho-Fe、Gd-Fe合金等按照配方的比例和重量置于中频感应炉中；抽真空，然后大功率送电，使炉料迅速融化，减少易挥发金属的大量挥发，保证合金的实际成分；待炉料全部熔化后，用大功率电磁搅拌少许时间，以保证合金成分均匀；当温度到达1450℃-1485℃时，进行浇注，将合金液按一定速度倒入中间包，合金液顺着中间包流到一定速度转动的冷却铜辊表面，铜辊将快速凝固的合金带送到冷却盘上，经料叉破碎后形成一定厚度（0.25-0.45mm）的Nd2Fe14B铸片。
2.八佳/爱发科真空熔炼炉结构
八佳/爱发科真空熔炼炉结构示意图
真空熔炼炉主要由六大部分组成：1.加热系统：
主要包括中频电源、感应线圈、坩埚等。
其加热的原理是利用中频电源建立中频磁场，使铁磁材料内部产生感应涡流并发热，达到加热材料的目的。即在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。
中频电流加热熔炼有几个明显的优点：熔化升温快、生产效率高，氧化极少；通过电磁搅拌，金属合金成分均匀；加热均匀，炉温容易控制。2.真空系统：
以八佳真空熔炼炉为例，每台都是由3个机械泵和2个罗茨泵及相应的管道组成，采用机械泵和2个罗茨泵串联可在相当短的时间（50min左右）内将真空度下降到4Pa左右，
3．冷却系统
主要由铜辊、水冷盘、循环水管，风机等组成，4.动力系统
主要为液压站，控制着熔炼炉自动活动部分，如炉盖封闭，坩埚倾斜等。5.电控系统
包括主电源箱和控制平台等，负责电源控制及日常操作流程控制。
3.铸片厚度影响因素
真空速凝铸片是制备钕铁硼合金的第一道大工序工序，它要求铸片各向异性好、富Nd相沿晶界均匀分布、不存在α-Fe相。铸片厚度对最终产品性能有重要影响，经过这段时间学习，我觉得合金片厚度与以下因素密切相关：
1．浇筑时合金液温度2．浇注时坩埚角度倾斜速度3．铜辊转速
4．铜辊材质、导热率等因素5．真空机组的质量
由于以上2、3、4基本由厂家及技术相关人员调好不变，所以只要仪器运行正常，最关键的就是要控制好浇注温度才能生产出合格的产品
三、熔炼作业基本流程
熔炼的基本流程是：从配料室领好原材料，复称无误后按顺序将料人工装入熔炼炉坩埚内，先抽真空，然后加热烘料，升温，将所有原材料熔化成合金液，当合金液的温度达到规定温度后，开始浇注，铸片脱落到水冷盘上，冷却到室温进行出炉。准备进入下一道氢碎工序。主要细节工序如下面流程图所示。
领料/复称设备点检前炉料出炉中间包拆除铜辊轮清理炉渣清理中间包安装装料关闭炉门抽真空设定程序参数烘料/充氩熔炼测温浇注冷却出炉送检/入库
按照日《生产计划》从配料房领料，进行复称，核对种类和重量，并做好记录。
设备日常维护保养，检查水、电、气（水压：0.3~0.35Mpa；电压：380V；空气压力）。炉内充空气，鼓风，使炉内与大气压平衡，时开炉门，根据出炉作业规范进行出炉工作。。2人同时操作，调整，拆除螺丝及中间包。
用粗砂带进行铜辊表面打磨，并用吸尘器对炉壁炉门粉尘清理。
清理坩埚中炉渣，炉嘴及中间包上残留合金液，并对坩埚炉嘴进行修补。
安装中间包，调试好中间包与铜辊间隙。
按工艺顺序装料到坩埚中，先铁棒，再小块，再大块。
将炉门和炉盖密封圈擦拭干净，开启关闭炉盖，并保持合上炉门。1人按住时炉门，另一人启动抽真空操作，使炉门吸住，连接炉门边链条，抽真空时间≤55分钟。
主操作人员检查程序及参数是否有误。
当真空度≤50Pa（爱发科），八佳炉≤20Pa时进行烘料（100~150kw/kw），真空度八佳≤3Pa，爱发科≤4Pa时充氩，并记录好升温时间。
10min内分3~5次将功率升至530kw，接下来时刻留意真空度和温度是否正常稳定，熔炼耗时爱发科炉子大约为60分钟，八佳为55分钟。当观察到合金完全熔化后8~12min内用热电偶测合金液温度
若温度达到1450℃-1485℃左右，合金液稍微由红泛白时，进行浇注操作，浇注时间≤15分钟，浇注完成后，坩埚自动回位。
自动充氩80kpa~85kpa，启动风机，辅助机构进行冷却。
抽真空到20kpa以下，打开空气放气阀，使之与大气压持平，产品出炉，出炉温度：≤40℃
自检铸片颜色（银白色）、厚度在0.10.6mm，0.20.45之间的占总数的90%以上铸片，自检合格后。将铸片装入套有塑料袋的料桶，并送检入库。
四、熔炼工段一些重要注意事项
“细节决定质量”，任何质量问题的产生除了仪器重大问题故障或人为重大失误外，基本上都是有日常某些容易疏忽的细节没做好。经过这段时间的实习，我觉得很多细节是值得我们注意的。
1.熔炼前准备工作注意事项
领料：一定要仔细确认料种类和数量，有时候由于配料人员疏忽少放了某种稀有金属，若熔炼人员不注意核对，复称误差又小于1.5kg，一旦熔炼开始即造成重大质量事故，造成二次熔炼或报废。
设备点检：必不可少，且应特别注意水，电，气压是否正常，只有这样保证才能进行生产。
中间包的制作和调试：非常关键，看似简单，但是需要较强的经验，一旦没做好，会造成浇注时漏液，酿成重大质量事故，所以中间包的制作和调试一定的专人执行并班长检查。装料：由于每种稀土都是用塑料袋装到铁桶内，有时候塑料袋有破损，若装料时直接提出来塑料袋，很可能造成原料的洒落到坩埚上或炉体内，特别是Dy-Fe等非常贵且稀少的原料不慎洒落，不仅造成了浪费，更造成了不可预知产品的质量问题。
抽真空：此过程中一定要密切关注真空度变化，且检查气管是否漏气（漏气声音比较明显，到边上就能听到，且真空度降不下去），且烘料过程不要时间太长，防止原料氧化。
2.熔炼浇注过程注意事项
浇注时间点的控制：浇注工序对员工经验性要求比较高，操作者必须是有两个人在场，由于八佳热电偶坏的频次高，所以如果热电偶出现故障而不能测温时，则要求员工能通过合金液变化及时间记录估计出合金温度，从而控制好浇注时间点。
浇注时一人在炉体上面观察液面，并调整中频电压，控制好浇注过程，另一人在炉体下面监视中间包运行情况，对异常问题及时汇报和处理。
3.安全方面注意事项
防压脚：熔炼叉车运输的频次是最高的，每炉料基本600kg左右，所以员工要注意防止叉车压到脚。
防砸伤：原料都需要上吊到真空熔炼炉上去，虽然有防护栏，但是安全第一，一旦疏忽，造成的后果将是终身的，此外每次换坩埚时不仅要注意防止坩埚的跌落，更要注意自己和他人安全。
防烫伤：主要是在清除炉渣及炉渣装入铁桶后，修补坩埚等过程容易烫伤，所以不要图方便，一定要带好防护手套，且要注意温度，不要随手到处乱摸。
防粉尘：熔炼工段粉尘是最厉害的，特别是深入炉体内工作（如锤坩埚，清理炉渣，清除炉体炉壁粉尘），所以公司也为熔炼每位员工配备最好的口罩，且在不断更新，但是某些员工可能觉得麻烦或由于天气原因戴的不舒服而不戴，虽然短期感觉对身体无影响，但是长期如此势必对身体造成极大地伤害。
五、个人感悟
我在熔炼实际上只待了2个多星期，后面2个星期根据领导安排回检测室协助质量员工作，同时做烧结工段现场工艺员。通过这段时间的工段学习，以及在检测室协助一线跟踪问题产品（缺角、开裂、杂质、尺寸异常等）流动及写质量分析报告，我一方面学会了熔炼工段基本作业流程和基本工艺，熟悉了质量问题分析的基本思路和流程，但另一方面也体会到了知识、能力和经验的欠缺，主要表现在以下几个方面：
1.产品有某些质量问题时，特别是性能方面问题，就不知从何开始分析，这一方面由于还未去烧结、成型和制粉工段三大工段实习，另一方面是钕铁硼技术知识还相当匮乏。
2.做烧结工艺员巡检时，发现问题较少，但并不代表没出现问题（如3#和13#漏水造成过产品氧化事故，25号摔料事故）。主要原因一方面巡检频次不够，且没能全过程跟踪；另有一方面没有在烧结实习过，虽然通过学习和交流对烧结过程熟悉，但具体设备仪器原理，注意事项还是有些模糊。
3.另外一点就是关于质量意识方面。有时候重复工作多了，出现一些重复异常现象也很难引起重视，例如26号连续发现6批模宽尺寸异常产品，但是并未引起质量员重视，结果还是领导发觉的。
4.个人表现能力沟通能力需加强培养。虽然在熔炼工段与同事相处融洽，但并没有发光点。
所以以后工作过程中，为了克服自己的缺点和不足，应加强学习和锻炼，同时要抓紧后续3各月宝贵的实习时间，一方面深入现场，学习各小工序，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”；另一方面加强理论知识的补充和各工段作业流程，规范的学习；此外更应该提高质量意识，以维护公司利益和个人利益为出发点和归属点，发现问题，解决问题；真真切切做事，踏踏实实为人。
扩展阅读：钕铁硼熔炼工艺实习报告
实习报告
实习内容：熟悉工艺流程掌握抛丸机、熔炼等设备的原理以及各牌号产品工艺控制参数及质量控制点。
经过一个礼拜关于熔炼的实习，使我对熔炼操作的了解大大加深。因为现在产品基本上是高牌号产品，而且产量并不特别多，所以600kg速凝炉的使用比较频繁。600kg速凝炉的基本操作规范如下：作业准备→装料→抽真空→烘料→充氩→加热→精炼→浇铸→冷却出炉→铸片检验。其中装料前需先对坩埚进行检查，若坩埚内的炉渣较多就必须进行清理，否则会影响产品的成材率。同时，一个坩埚在使用40-50炉后需要换新的坩埚。装料时，也要严格按照要求来进行，先加入铁，再加钕，然后加入一些其他材料，最后再加入钕。下一步是抽真空，在溶解室真空度达10Pa以下时，进行烘料，待真空度达5Pa以下后充氩。充氩完成后进行加热，等溶解室压力计显示27000Pa后，停止送功率，对溶液进行测温，一般浇铸温度在1450±7℃，此后需再加大功率使温度高于浇铸温度，目的是为了让金属充分熔化。下一步就是进行浇铸，浇铸过程中操作人员应不停地观察，控制流速，防止过快而冲坏铜辊。产品出炉后需要对袋中充入氮气，防止产品过热氧化。
在实习过程中，也遇到了一些问题，询问了班长和其他人员才得知答案。比如说为什么熔炼中是充氩气而不是氮气？这是因为氩气是惰性气体，不会跟材料发生反应，而氮气相对较活泼，在温度较高的时候会和铁等发生反应。又比如为什么产品有些发黑或者发蓝？这原因比较多，有可能是因为炉内漏气或者材料问题等等。为什么要安装中间包？中间包起均匀、降温的作用，防止铁水直接冲到铜辊上而烧坏铜辊。中间包的材料是水晶磨来石，需要经常更换。
在熔炼过程中还需要注意一些问题。对铸片牌号必须炼一炉放一张伴同卡，当值牌号混淆。每次出炉后需将炉子周围的炉灰等杂志清理干净，并将铜辊磨成紫铜色。用钢杆清理坩埚内炉渣，不能过重敲打，且补坩埚时要用纯玻璃水拌。开启炉盖的时候需先开启主阀待溶解室压力在201*0Pa以下，关掉机械泵，开启空气导入阀，使压力计在95000Pa以上，且红灯不亮，才能进行开启。
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