雖然在坩堝感應電爐上(shàng),大部分采用酸(suān)性矽砂爐襯,並獲得較好效果,但在某些(xiē)場合還需要(yào)彩用中性、堿性和尖晶石係爐襯(chèn),以滿足熔煉工藝的需要。例如:向(xiàng)鐵液內加入碳化(huà)鈣、石灰、蘇打粉等進(jìn)行脫硫(liú)處理時,由於爐渣(zhā)呈堿性,通(tōng)常采用堿性爐料襯來避免堿性爐渣的侵蝕,又如:鐵液中錳的添加量較大時,酸性的矽砂爐襯由於與錳其反應顯著而襯侵蝕,錳的(de)燒損也增大,此(cǐ)時采用堿性爐襯也會改善(shàn)這種情(qíng)況,彩(cǎi)用坩堝保溫球墨鐵鐵時,為了避免金屬液內(nèi)殘餘鎂與爐襯反應,導致爐壁侵蝕(shí),往往選(xuǎn)用中性(xìng)耐火材料打結爐襯,此外,在熔化各種銅合金和鋁合金的感應電爐(lú)中也有彩用以A12O3為基(jī)材的中性爐襯,獲得較滿意的效果。
1、中性(xìng)爐襯:
通常用作中性爐襯的耐火材料是(shì)高鋁質(zhì)耐火材料,它屬於矽酸鋁質耐火材(cái)料,A12O3 含量大於46%。A12O3的質量分數大於71.8%時的平衡(héng)相組成的莫來石和剛(gāng)玉(yù),到1810諱莫如度才出現液相,因此適合於(yú)作坩堝爐襯(chèn).
剛玉(yù)質耐火材(cái)料A12O3的質(zhì)量分數大於95%,其結晶形態是a-A12O3,屬六方晶係,它(tā)具有很高的化學穩定性,在高溫時體積穩定,荷重軟化點高,可作為10T以上的爐襯.
熔化鋁及鋁合金時,爐襯損壞的主要原因是鋁的滲透;溶液中元素對爐襯(chèn)中氧化物的強還(hái)原反應等(děng),常見的爐襯損壞是發黑、結瘤和開裂,而且這種反應會使鋁液增(zēng)矽,影響熔液成分。適用於熔化鋁及鋁合(hé)金的耐火材料,必須(xū)有好的燒結強度,細小的氣孔係直徑,SiO2、Na1O、K2O含量低,表麵與熔液潤濕等到優點,此(cǐ)外,爐襯應在800溫度下具有良好的燒結性能。鋁鎂質幹打料以電熔剛玉為主要原料,再加適量MgO及外加劑,在(zài)烘爐和運行迂程中,由於Ai-Mg.S的生成及外加劑(jì)的結構,能(néng)很(hěn)好地抵抗高溫鋼液的侵蝕,與MgO相比,它的熱膨脹率較低,再加上二次尖晶石的生成,可有效(xiào)地防止龜裂的產生。
氧化鋁尖晶石搗打料是以高純度的電熔氧化(huà)鋁為主要原料,摻和遷量的搞純度氧(yǎng)化鎂製成(chéng),即具有優良的耐蝕性,又具有比氧化鎂、鎂鋁尖晶石更低的熱膨脹(zhàng)係數,良好的熱穩定性,因此,推薦用於(yú)6T左右的大型鑄鋼用中頻電爐。其使用壽命可(kě)達200爐次以(yǐ)上。
2、堿性爐襯:
堿爐襯主要用於(yú)熔煉高(gāo)錳鋼,耐熱鋼以及球墨鑄鐵等,一般堿性(xìng)爐襯由鎂質耐火材料搗製而成,它主要由方鎂石組成,我國大石橋鎂砂屬(shǔ)優質鎂砂,其主要組成為:MgO達90%;CaO小於4%;SiO24%;FeO和A12O3均為1.5%左右.
中頻坩堝式感應爐的酸性爐襯(chèn)使用
坩堝式感應電爐在熔煉一般灰鑄鐵,可鍛鑄鐵及其合金鑄鐵時,由於鑄鐵中含有較多的矽,回爐(lú)鐵中往往也含有較多的(de)矽砂,熔化時所(suǒ)產生的熔渣呈酸性,這時(shí)使用酸性爐(lú)襯最為合適(shì)。
矽砂屬酸性爐襯材料,自然界中矽砂的資源相當豐富,它的價格低廉,矽砂在600---800度就基本完成其膨脹變化,在此溫度以上(shàng)體積變化(huà)微小(xiǎo),熱(rè)穩定性和抗鐵液滲漏性能(néng)較好,能遷應於間(jiān)斷熔(róng)煉作業(yè),此外,矽砂的負荷軟化(huà)溫度(dù)較高,接近於它(tā)的耐火度,高溫機械強度較高。因此,矽砂被廣泛用作於坩堝式感應(yīng)電爐的(de)爐的(de)襯材料(liào)。
彩用矽砂(shā)打(dǎ)結的爐襯壽(shòu)命相差很大,以熔煉鑄鐵為例(lì),爐襯壽(shòu)命從幾十爐到幾(jǐ)進爐不等,產生上述的差異的原因除了在使(shǐ)用上和管理上的問題以及熔渣對爐襯的侵蝕等因素外(wài),還與能否根據矽砂的特性來掌握好選料,配料,打結,燒結工藝以及有無合理的爐襯結構設計等因(yīn)素有關。
中頻坩堝(guō)爐的打結方法
中頻坩堝式感應電爐爐襯的打結(jié)方法有濕法打結和幹(gàn)法(fǎ)打(dǎ)結(jié)兩種,兩種方法均可用於(yú)酸(suān)性爐襯(chèn)、中性爐襯(chèn)、堿性爐襯的打結(jié)。
濕法打結,是指在爐襯(chèn)打結材(cái)料中加入(rù)水,水玻(bō)璃、鹵水(shuǐ)等膠黏濟進行打(dǎ)結,由於打結材料中含有一(yī)定的水分,故知施工時粉(fěn)塵少(shǎo),成型性好。但(dàn)濕法打結法也存在一(yī)係列的缺點,打結的爐襯材料不夠致密,中頻爐爐襯的耐火度有所下降,爐襯幹燥所消耗的時間(jiān)較長,爐襯內的水分氣化時(shí)使感應(yīng)器(qì)的豔緣性能下降。處理不好,往往導致匝間大火的擊穿,也可能引起接(jiē)地短(duǎn)路,因此,對於較大熔煉爐,應該盡量避免彩用濕法打結爐襯。
幹式築爐法(fǎ)目前在坩堝式感應爐的築爐中得到廣泛的應用,不加膠結(jié)劑的幹式築爐法可以發揮(huī)爐襯材料的耐火性(xìng)能,使爐(lú)的燒結層減薄,粉(fěn)狀層加(jiā)厚,爐襯散熱損(sǔn)失(shī)降低,爐襯(chèn)裂紋的傾向減小,提高爐襯的(de)安全可靠(kào)性。