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中频坩埚式感应炉的中性、碱性炉衬使用

2017-04-01 13:59:24 点击数 : 1166

虽然在坩埚感应电炉上,大部分采用酸性硅砂炉衬,并获得较好效果,但在某些场合还需要彩用中性、碱性和尖晶石系炉衬,以满足熔炼工艺的需要。例如:向铁液内加入碳化钙、石灰、苏打粉等进行脱硫处理时,由于炉渣呈碱性,通常采用碱性炉料衬来避免碱性炉渣的侵蚀,又如:铁液中锰的添加量较大时,酸性的硅砂炉衬由于与锰其反应显著而衬侵蚀,锰的烧损也增大,此时采用碱性炉衬也会改善这种情况,彩用坩埚保温球墨铁铁时,为了避免金属液内残余镁与炉衬反应,导致炉壁侵蚀,往往选用中性耐火材料打结炉衬,此外,在熔化各种铜合金和铝合金的感应电炉中也有彩用以A12O3为基材的中性炉衬,获得较满意的效果。
1、中性炉衬:
通常用作中性炉衬的耐火材料是高铝质耐火材料,它属于硅酸铝质耐火材料,A12O3    含量大于46%。A12O3的质量分数大于71.8%时的平衡相组成的莫来石和刚玉,到1810讳莫如度才出现液相,因此适合于作坩埚炉衬.
刚玉质耐火材料A12O3的质量分数大于95%,其结晶形态是a-A12O3,属六方晶系,它具有很高的化学稳定性,在高温时体积稳定,荷重软化点高,可作为10T以上的炉衬.
熔化铝及铝合金时,炉衬损坏的主要原因是铝的渗透;溶液中元素对炉衬中氧化物的强还原反应等,常见的炉衬损坏是发黑、结瘤和开裂,而且这种反应会使铝液增硅,影响熔液成分。适用于熔化铝及铝合金的耐火材料,必须有好的烧结强度,细小的气孔系直径,SiO2、Na1O、K2O含量低,表面与熔液润湿等到优点,此外,炉衬应在800温度下具有良好的烧结性能。铝镁质干打料以电熔刚玉为主要原料,再加适量MgO及外加剂,在烘炉和运行迂程中,由于Ai-Mg.S的生成及外加剂的结构,能很好地抵抗高温钢液的侵蚀,与MgO相比,它的热膨胀率较低,再加上二次尖晶石的生成,可有效地防止龟裂的产生。
氧化铝尖晶石捣打料是以高纯度的电熔氧化铝为主要原料,掺和迁量的搞纯度氧化镁制成,即具有优良的耐蚀性,又具有比氧化镁、镁铝尖晶石更低的热膨胀系数,良好的热稳定性,因此,推荐用于6T左右的大型铸钢用中频电炉。其使用寿命可达200炉次以上。
2、碱性炉衬:
碱炉衬主要用于熔炼高锰钢,耐热钢以及球墨铸铁等,一般碱性炉衬由镁质耐火材料捣制而成,它主要由方镁石组成,我国大石桥镁砂属优质镁砂,其主要组成为:MgO达90%;CaO小于4%;SiO24%;FeO和A12O3均为1.5%左右.
中频坩埚式感应炉的酸性炉衬使用 
坩埚式感应电炉在熔炼一般灰铸铁,可锻铸铁及其合金铸铁时,由于铸铁中含有较多的硅,回炉铁中往往也含有较多的硅砂,熔化时所产生的熔渣呈酸性,这时使用酸性炉衬最为合适。
硅砂属酸性炉衬材料,自然界中硅砂的资源相当丰富,它的价格低廉,硅砂在600---800度就基本完成其膨胀变化,在此温度以上体积变化微小,热稳定性和抗铁液渗漏性能较好,能迁应于间断熔炼作业,此外,硅砂的负荷软化温度较高,接近于它的耐火度,高温机械强度较高。因此,硅砂被广泛用作于坩埚式感应电炉的炉的衬材料。
彩用硅砂打结的炉衬寿命相差很大,以熔炼铸铁为例,炉衬寿命从几十炉到几进炉不等,产生上述的差异的原因除了在使用上和管理上的问题以及熔渣对炉衬的侵蚀等因素外,还与能否根据硅砂的特性来掌握好选料,配料,打结,烧结工艺以及有无合理的炉衬结构设计等因素有关。   
中频坩埚炉的打结方法 
中频坩埚式感应电炉炉衬的打结方法有湿法打结和干法打结两种,两种方法均可用于酸性炉衬、中性炉衬、碱性炉衬的打结。
湿法打结,是指在炉衬打结材料中加入水,水玻璃、卤水等胶黏济进行打结,由于打结材料中含有一定的水分,故知施工时粉尘少,成型性好。但湿法打结法也存在一系列的缺点,打结的炉衬材料不够致密,中频炉炉衬的耐火度有所下降,炉衬干燥所消耗的时间较长,炉衬内的水分气化时使感应器的艳缘性能下降。处理不好,往往导致匝间大火的击穿,也可能引起接地短路,因此,对于较大熔炼炉,应该尽量避免彩用湿法打结炉衬。
干式筑炉法目前在坩埚式感应炉的筑炉中得到广泛的应用,不加胶结剂的干式筑炉法可以最大限度的发挥炉衬材料的耐火性能,使炉的烧结层减薄,粉状层加厚,炉衬散热损失降低,炉衬裂纹的倾向减小,提高炉衬的安全可靠性。

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