雖然在坩堝感應電爐上,大部分采用酸性矽砂(shā)爐襯(chèn),並獲得較好效果,但(dàn)在某些場合還需(xū)要彩(cǎi)用中性、堿性和尖晶石係爐襯,以滿(mǎn)足熔煉工藝的需要(yào)。例如:向鐵液內加入碳化鈣、石灰、蘇打粉(fěn)等進行脫硫處理時,由於爐渣呈堿性,通常采用堿性爐料(liào)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(yīng)顯(xiǎn)著而襯侵蝕,錳的燒(shāo)損也增大,此時采用堿性爐襯也會改(gǎi)善這種情況,彩用坩堝保溫球墨鐵鐵時,為了避免金屬液內殘餘鎂與爐襯反應,導致爐壁侵蝕,往往選用中性耐火材料打結爐襯,此外,在熔化各種銅合金和鋁合金的感應電爐中也有彩用以A12O3為基材的中性爐襯,獲得(dé)較滿意的效果。
1、中性爐襯:
通常用作中性爐襯的耐火(huǒ)材料是高鋁質耐(nài)火(huǒ)材料,它屬於矽酸鋁(lǚ)質耐(nài)火(huǒ)材料,A12O3 含(hán)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玉,到1810諱莫(mò)如度才出現液相,因此適合於作坩堝爐襯.
剛玉質耐火材料A12O3的質量分數大於95%,其結晶形(xíng)態是a-A12O3,屬六方晶係,它具有很高的化學穩定性,在高溫(wēn)時體積穩定,荷重軟化點(diǎn)高,可作為10T以(yǐ)上的爐襯.
熔化鋁及鋁(lǚ)合金時,爐襯損壞的主要原因是鋁的滲透(tòu);溶液中元素對爐襯中氧化物的強還原反應等,常見的爐襯損壞是發(fā)黑(hēi)、結瘤和開裂,而且這種反應會使鋁液增矽,影響熔液成分。適用於熔化鋁及鋁合金的(de)耐火材料,必須有好的(de)燒結強度,細小的氣孔係直徑,SiO2、Na1O、K2O含量低,表麵(miàn)與熔液潤濕等(děng)到優(yōu)點,此外,爐襯(chèn)應在800溫度下具(jù)有良好的燒結性能。鋁鎂質幹打(dǎ)料以電熔剛玉為主要原(yuán)料,再加適量MgO及外加劑,在烘爐(lú)和運行迂程中,由於Ai-Mg.S的生成(chéng)及(jí)外加(jiā)劑(jì)的結構,能很好地抵抗高溫鋼(gāng)液的侵蝕,與(yǔ)MgO相比,它的熱膨脹率較低,再加上二次尖晶石的生(shēng)成(chéng),可有效地(dì)防止(zhǐ)龜裂的(de)產生。
氧化鋁尖晶石搗打料是以高(gāo)純度的(de)電熔氧化鋁為主要原料,摻和遷量的搞純度氧化鎂製成,即具有優良的耐蝕(shí)性,又具有比氧化鎂、鎂鋁(lǚ)尖晶(jīng)石更低的熱膨脹係數,良好(hǎo)的熱穩定性,因此,推(tuī)薦用於6T左(zuǒ)右的大型鑄鋼用中(zhōng)頻電爐。其使用壽(shòu)命可達200爐次以上。
2、堿性爐襯:
堿爐襯主要(yào)用於熔(róng)煉高錳(měng)鋼(gāng),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(chéng),它主要由(yóu)方鎂石組成,我國大(dà)石橋鎂砂屬優質鎂砂,其主要組成為:MgO達90%;CaO小於4%;SiO24%;FeO和A12O3均(jun1)為1.5%左(zuǒ)右.
中(zhōng)頻坩堝式感應爐的酸性爐襯使用
坩堝式感應電爐在熔煉一般灰鑄鐵,可鍛(duàn)鑄鐵及其合金鑄鐵時,由於(yú)鑄鐵中含有(yǒu)較多的矽,回爐鐵中往往也含有較多的矽砂(shā),熔化時所產生(shēng)的熔渣(zhā)呈酸性(xìng),這時使用酸性爐襯最為合適(shì)。
矽砂屬酸性爐襯材料,自然界中矽(guī)砂的資源相當(dāng)豐富,它的價格低廉,矽砂(shā)在600---800度就基(jī)本完成其膨脹變化,在(zài)此溫度以(yǐ)上體積變化微小,熱穩(wěn)定(dìng)性和(hé)抗鐵液滲漏(lòu)性能較好,能遷(qiān)應於間斷(duàn)熔煉作(zuò)業,此外,矽砂(shā)的負(fù)荷軟化溫度較高,接近於它的耐火度(dù),高溫機械強度較高。因此,矽(guī)砂被(bèi)廣泛用作於坩堝式感應(yīng)電爐的爐(lú)的(de)襯材料(liào)。
彩用矽砂打結的爐襯壽命相差很大,以熔煉鑄鐵(tiě)為例,爐襯壽命(mìng)從幾十爐到幾進爐不等,產生上述的差異的原(yuán)因除了(le)在使用上和管理上的問題以及熔渣對(duì)爐襯的侵蝕等因素外,還(hái)與能否(fǒu)根據矽砂的特性來(lái)掌握好選(xuǎn)料,配料,打結,燒結工藝以及有(yǒu)無合(hé)理(lǐ)的爐襯結構(gòu)設計等因素有關(guān)。
中頻坩堝爐的打結方法
中頻坩堝式(shì)感應電爐爐襯的打結方法有濕法打結和幹法打結兩種,兩種(zhǒng)方法均可用於酸性爐襯、中性(xìng)爐襯、堿性爐襯的打結。
濕法打結,是指在爐(lú)襯打(dǎ)結材料中加入水(shuǐ),水玻璃、鹵水等膠黏濟進(jìn)行打(dǎ)結,由於(yú)打結(jié)材料中含有一定的水分,故知施工時粉(fěn)塵少,成(chéng)型性好。但濕法打結法也(yě)存在一係列的缺點,打(dǎ)結的爐襯材料不夠致密,中頻爐爐襯的耐火度有所下(xià)降,爐(lú)襯幹燥所消耗的時間(jiān)較長,爐襯內的水分氣化時(shí)使感(gǎn)應器的豔緣性能下降。處理不好,往往導致匝(zā)間大火的擊穿,也可能引起接(jiē)地短路,因此,對於較大熔煉爐,應該盡量避免彩用濕法打結爐襯。
幹式築爐法目前在坩堝式感應(yīng)爐(lú)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爐襯材料的耐火性能,使(shǐ)爐的燒結層減薄,粉狀層加厚,爐襯(chèn)散(sàn)熱損失降(jiàng)低,爐襯裂紋的傾向減小,提高爐襯的安(ān)全(quán)可靠性。