中频炉用耐火材料的关键所在

时间:2017-12-14 10:50:32

QQ截图20171117154302.jpg



中频电炉利用中频电源建立中频磁。?固?挪牧夏诓坎??杏ξ辛鞑⒎⑷,达到加热材料的目的。中频电炉采用 200-2500Hz中频电源进行感应加热,熔炼保温,中频电炉主要用于熔炼碳钢,合金钢,特种钢,也可用于铜,铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积。?亓壳, 效率高,耗电少,熔化升温快,炉温易控制,生产效率高。

中频炉用耐火材料的关键所在

一、 中频感应炉炉衬结构及其作用是什么?

在中频感应电炉中,位于感应圈被加热熔化的金属之间的填充物称为炉衬(或称为坩埚),他一般由耐火层、隔热层和绝缘层组成。

耐火层采用各种耐火材料(酸性、碱性或中性)打结而成,然后高温烧结并投入使用;隔热层位于耐火层和感应圈之间,其作用是隔热,所用材料为石棉板、石棉布、轻质保温砖等;绝缘层是用耐高温绝缘材料(无碱或少碱玻璃布、天然云母带等),用于防止感应圈漏电。

感应熔炼炉的坩埚式感应炉的重要组成部分,也是关键部件,它除了用于盛装金属液并进行冶炼的作用外,还起着绝热、绝缘和传递能量的作用。坩埚的材质除满足要求并确保寿命外,还必须具有一定的电子特性。

二、 耐火材料的分类:

感应炉用的坩埚按其耐火材料的化学性质可分为酸性坩埚、碱性坩埚、中性坩埚。

①、碱性坩埚式用碱性耐火材料制作而成的坩埚,常用镁砂(主要成分时一氧化镁)或镁铝尖晶石打结而成。当使用镁铝尖晶石材料时,通过加入硼酸降低尖晶石形成温度,促进尖晶石形成,因而改善烧结质量,提高坩埚的耐压强度。 ②、酸性坩埚式用酸性耐火材料制作的坩埚,它主要是由硅石或以石英砂为主要的天然矿石组成。使用石英砂制作的坩埚,二氧化硅含量要求大于98%,石英砂中有害杂质含量越低越好,使用石英砂做炉衬,价格便宜,在不少小型感应炉中普遍使用。 ③、中性坩埚常用高铝质的硅酸铝质耐火材料,三氧化二铝含量应大于46%;刚玉质耐火材料的三氧化二铝含量大于95%,它具有较高的化学稳定性,高温时体积稳定,荷软点很高,抗渣性好,其使用温度可达1800℃;用石墨制作的坩埚也属于中性坩埚。 (这里简述一下,什么是镁铝尖晶石,它是一种人工合成的耐火材料,理论成分为含三氧化二铝 71.5% ,一氧化镁含量28.5%,熔点2135℃,耐火度约为1900℃,具有良好的抗热震性。)

感应炉坩埚的工作条件十分恶劣,而且炉衬壁较。?诓嘀苯邮芨呶陆鹗羧瘸寤饔朐?旱那质,在电磁场作用下所形成的搅拌力使坩埚受到金属较强的冲刷。坩埚壁外侧则接触水冷感应线圈,内外温差很大,为了提高坩埚的寿命,对制作坩埚的耐火材料有较严格的要求:(1)、足够高的耐火高温性能。制作坩埚的耐火材料应耐受大于1700℃的高温,软化温度应大于1650℃;(2)、良好的热稳定性。坩埚壁在工作时温度波动极大,而且温度场分布不均,坩埚壁因此会不断产生体积的膨胀与收缩,从而导致产生裂纹,这直接影响到坩埚的使用寿命;(3)、化学性能稳定性,坩埚材料在低温时不应出现水解粉化,在高温时不易被分解和还原,不易受熔渣及金属液侵蚀;(4)、具有较高的力学性能。在常温时能承受炉料的冲击,在高温时能承受金属液的静压力和强烈的电磁感应搅拌作用,坩埚壁不易被冲刷磨损和侵蚀;(5)、较小的导热性,以提高炉子的热效率;(6)、绝缘性好。坩埚材料在高温状态下不得导电,否则会引起漏电和短路,从而造成事故。在使用前宜使用磁选法清除耐火材料中混入的导体杂质;(7)、材料的施工性能好,易修补,即烧结性能好,打结及维修方便;(8)、资源丰富、价格低廉。

例如15吨中频炉冶炼钢种为不锈钢304#、301#、204#等钢种,因此捣打料的原料采用中性、碱性耐火原料,主要有电熔白刚玉、电熔镁砂、高纯尖晶石、烧结镁砂以及中、低温烧结剂。打结中频炉衬时须在感应器内侧铺好石棉布。炉壁每一层铺料厚度为100~140mm,炉底打结厚度300mm。渣线位置厚度120mm,壁厚90mm。烘炉时间≥8小时

采用刚玉尖晶石干式料打结的中频炉炉衬在使用观察中,炉衬表面光滑平整,没有裂纹掉块现象,而且在表面形成一层4~6mm的挂渣,有利于减少炉衬在投废钢过程中的机械损坏和炉渣侵蚀。

刚玉尖晶石干式捣打料在炼钢过程中易烧结,并有很高的热态强度,能够满足冶炼不锈钢的需要。采用该种捣打料打结的炉衬一次使用寿命最高达108次,最低80次,炉衬平均侵蚀速率在0.6mm/炉,超过国外同类产品使用寿命。该中频炉成型炉衬整体性好,易施工、易拆除。