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中頻爐爐襯筑爐工藝

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中頻無(wú)芯感應爐爐襯的高溫性能主要取決于所用耐火材料的物理、化學(xué)性能及礦物組成,在原輔材料選定的前提下,燒結工藝是使爐襯獲得良好顯微組織結構以充分發(fā)揮其耐高溫性能的的關(guān)鍵工序。爐襯燒結的致密化程度與耐火材料的化學(xué)組成、粒度配比、燒結工藝和燒結溫度等因素有關(guān)。我廠(chǎng)通過(guò)多年的不斷摸索和生產(chǎn)實(shí)驗,總結出了合理的筑爐打結工藝和烘烤燒結工藝,使爐齡大幅度上升,2T中頻爐干式打結爐襯的爐齡(經(jīng)一次中修)高達1157爐次,取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

筑爐工藝:

1  筑爐時(shí)去掉云母紙。

2  對筑爐用水晶石英砂進(jìn)行如下處理:

2.1 手選:主要去除塊狀物及其它雜質(zhì);

2.2 磁選:必須完全去除磁性雜質(zhì);

2.3 干式搗打料:必須進(jìn)行緩慢烘干處理,烘干溫度為200℃-300℃,保溫4小時(shí)以上。

3  粘結劑的選用:用硼酐(B2O3)代替硼酸(H3BO3)作粘結劑,加入量為1.1%-1.5%。

4  筑爐材料的選用及配比:

4.1  筑爐材料的選用:應注意,不是所有SiO2≥99%的石英砂均可用作感應爐爐襯材料,重要的是石英晶粒大小,晶粒越粗大,晶格缺陷越少越好,(如水晶石英砂SiO2純度高,外表潔白、透明。)爐子容量越大,對晶粒的要求越高。

4.2  配比:爐襯用石英砂配比:6-8目10%-15%,10-20目25%-30%,20-40目25%-30%,270目25%-30%。

5  爐襯的打結:爐襯打結質(zhì)量好壞直接關(guān)系到燒結質(zhì)量。打結時(shí)砂粒粒度分布均勻不會(huì )產(chǎn)生偏析,打結后的砂層致密度高,燒結后產(chǎn)生裂紋的幾率下降,有利于提高感應爐爐襯使用壽命。

5.1 干式打結爐襯(以2t中頻無(wú)芯感應爐為例):

線(xiàn)圈絕緣膠泥的應用:2t中頻無(wú)芯感應爐的感應圈涂覆有絕緣膠泥層。與感應路通常使用的絕緣材料云母、玻璃絲布等相比,使用線(xiàn)圈絕緣膠泥有如下好處:**,烘干后,厚度為8-15mm的線(xiàn)圈絕緣膠泥層具有良好的絕緣性能,完全可代替云母和玻璃絲布,充當線(xiàn)圈和爐襯之間的絕緣保護層;膠泥材料的導熱系數較高,不必擔心相對較厚的膠泥層會(huì )影響熱面爐襯的三層結。第二,膠泥層位于線(xiàn)圈和保溫層之間,正常情況下,環(huán)境溫度很低(<300℃﹚,偶爾有金屬液接近其表面時(shí)膠泥層會(huì )釋放出少量殘余的水分,使絕緣電阻降低,系統提供早期報警。第三,利用膠泥本身高于1800℃的耐火度,當偶爾有金屬液滲漏到其表面時(shí),膠泥能給線(xiàn)圈提供一層保護屏障,當出現報警時(shí),膠泥層可提供一定的事故處理時(shí)間。第四,對帶有底頂出式的爐子而言,將膠泥制作成帶有錐度的形狀,避免了爐襯與線(xiàn)圈的摩擦,同時(shí)利用其強度對線(xiàn)圈進(jìn)行固定,避免了線(xiàn)圈在使用和建、拆爐過(guò)程中的變形,延長(cháng)了線(xiàn)圈的使用壽命。第五,線(xiàn)圈與膠泥層作為爐子的永火襯,雖一次性費用高,施工周期長(cháng),但其使用壽命可以與線(xiàn)圈相同,也可進(jìn)行局部修補,因此就整體而言降低了筑爐成本。

干式打結爐襯前,*先在爐子線(xiàn)圈絕緣層內鋪設一層石棉板和一層玻璃絲布,鋪設時(shí)除手工平整壓實(shí)各層材料外,還要用彈簧圈上下繃緊,搗固石英砂時(shí),自上而下逐個(gè)移動(dòng)彈簧圈,直至爐襯打結完畢。

5.2  打結爐底:爐底厚約280mm,分四次填砂,人工打結時(shí)防止各處密度不均,烘烤與燒結后的爐襯不致密。因此,必須嚴格控制加料厚度,一般填砂厚度不大于100mm/每次,爐壁控制在60mm以?xún)?,多人分班操作,每?-6人,每次打結30分鐘換人,圍繞爐子緩慢旋轉換位,用力均勻,以免造成密度不均。

爐底打結達到所需高度時(shí)刮平,即可放置坩堝模。對此,應注意保證坩堝模與感應圈同心,上下調整垂直,模樣盡量與所筑爐底緊密結合,調整周邊間隙相等后用三個(gè)木楔卡緊,中間吊重物壓上,避免爐壁打結時(shí)石英砂產(chǎn)生位移。

5.3  打結爐壁:爐襯厚度為110-120mm,分批加入干式打結料,布料均勻,填料厚度不大于60 mm,打結15分鐘(人工打結),直至與感應圈上緣平齊。在打結完后坩堝模不取出,烘干和燒結時(shí)起感應加熱作用。

6  烘烤與燒結規范:為獲得爐襯的三層結構,烘烤和燒結工藝大致分為三個(gè)階段:

6.1 烘烤階段:分別以25℃/h、50℃/h的速度將坩堝模加熱至600℃,保溫4h,目的是徹底排除爐襯中的水分。

6.2  半燒結階段:以50℃/h升溫至900℃,保溫3h,以100℃/h升溫至1200℃,保溫3h,必須控制升溫速度,防止產(chǎn)生裂紋。

6.3  完全燒結階段:高溫燒結時(shí),坩堝的燒結結構是提高其使用壽命的基礎。燒結溫度不同,燒結層厚度不足,使用壽命明顯降低。

2T中頻爐在烘烤過(guò)程中加入了約950公斤鐵料增強感應圈加熱作用,隨著(zhù)烘烤與燒結的持續進(jìn)行,通過(guò)低功率送電產(chǎn)生較為平穩的電磁力攪拌鐵水,是爐襯上下受熱均勻。嚴格控制石英砂三個(gè)相變區的溫度,促進(jìn)石英砂相變充分,提高了爐襯的*次燒結強度。

對于中、工頻爐爐襯的壽命,除保證獲得完整合理的三層爐襯外,還應注意平時(shí)的操作,筑爐是選用優(yōu)質(zhì)干凈的筑爐材料,合理配比,精心打結,科學(xué)烘烤與燒結規范,嚴格操作工藝,即可延長(cháng)爐子使用壽命。

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