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提高中頻爐爐襯壽命的筑爐工藝一.前言:- u& n" A( b* g1 o }! J
中頻無芯感應(yīng)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(jié)工藝是使?fàn)t襯獲得良好顯微組織結(jié)構(gòu)以充分發(fā)揮其耐高溫性能的的關(guān)鍵工序,。爐襯燒結(jié)的致密化程度與耐火材料的化學(xué)組成,、粒度配比、燒結(jié)工藝和燒結(jié)溫度等因素有關(guān),。我廠通過二十多年的不斷摸索和生產(chǎn)試驗,,總結(jié)出了合理的筑爐打結(jié)工藝和烘烤燒結(jié)工藝,使?fàn)t齡大幅度上升,,2T中頻爐干式打結(jié)爐襯的爐齡(經(jīng)一次中修)高達1157爐次,,取得了顯著的經(jīng)濟效益。1 l8 v) ~# S4 A) \* |( y& C
二.筑爐工藝:! I& t5 a0 _! Q9 z* y* u7 k
3.1筑爐時去掉云母紙,。" ]+ T! _6 n+ Q: d$ A R+ f. F
3.2對筑爐用水晶石英砂進行如下處理:/ {+ F+ ?; L7 I, l( _6 _
3.2.1手選:主要去除塊狀物及其它雜質(zhì),;* p- b Z6 D1 m! ~: c
3.2.2磁選:必須完全去除磁性雜質(zhì);
0 G! r2 R+ L5 i0 b3.2.3干式搗打料:必須進行緩慢烘干處理,,烘干溫度為200℃-300℃,,保溫4小時以上。8 u. M- Z: k% @' |7 H3 ~0 Z }% q3 {
3.3粘結(jié)劑的選用:用硼酐(B2O3)代替硼酸(H3BO3)作粘結(jié)劑,,加入量為1.1%-1.5%,。
! x [5 h3 h1 Z; B! ^- W$ d3.4筑爐材料的選用及配比:
" r3 Q' ?0 p: X( T& Z$ S3.4.1筑爐材料的選用:應(yīng)注意,不是所有SiO2≥99%的石英砂均可用作感應(yīng)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。
5 K! T. m8 R. p$ X3.4.2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%,。2 ~% g, k8 ]" H
3.5爐襯的打結(jié):爐襯打結(jié)質(zhì)量好壞直接關(guān)系到燒結(jié)質(zhì)量,。打結(jié)時砂粒粒度分布均勻不會產(chǎn)生偏析,打結(jié)后的砂層致密度高,,燒結(jié)后產(chǎn)生裂紋的幾率下降,,有利于提高感應(yīng)爐爐襯使用壽命。7 Z5 t9 M$ Q& s% ], q
3.5.1干式打結(jié)爐襯(以2t中頻無芯感應(yīng)爐為例):線圈絕緣膠泥的應(yīng)用:2t中頻無芯感應(yīng)爐的感應(yīng)圈涂覆有絕緣膠泥層,。與感應(yīng)路通常使用的絕緣材料云母,、玻璃絲布等相比,,使用線圈絕緣膠泥有如下好處:第一,烘干后,,厚度為8-15mm的線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(dāng)線圈和爐襯之間的絕緣保護層,;膠泥材料的導(dǎo)熱系數(shù)較高,,不必擔(dān)心相對較厚的膠泥層會影響熱面爐襯的三層結(jié)。第二,,膠泥層位于線圈和保溫層之間,,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膠泥層會釋放出少量殘余的水分,,使絕緣電阻降低,系統(tǒng)提供早期報警,。第三,,利用膠泥本身高于1800℃的耐火度,當(dāng)偶爾有金屬液滲漏到其表面時,,膠泥能給線圈提供一層保護屏障,,當(dāng)出現(xiàn)報警時,膠泥層可提供一定的事故處理時間,。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,,避免了爐襯與線圈的摩擦,,同時利用其強度對線圈進行固定,避免了線圈在使用和建,、拆爐過程中的變形,,延長了線圈的使用壽命。第五,,線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,,但其使用壽命可以與線圈相同,也可進行局部修補,,因此就整體而言降低了筑爐成本,。
8 j; @% \* l$ }! v9 n) t" {/ N- h 干式打結(jié)爐襯前,首先在爐子線圈絕緣層內(nèi)鋪設(shè)一層石棉板和一層玻璃絲布,,鋪設(shè)時除手工平整壓實各層材料外,,還要用彈簧圈上下繃緊,,搗固石英砂時,自上而下逐個移動彈簧圈,,直至爐襯打結(jié)完畢,。* L! O4 A% e, B
3.5.2打結(jié)爐底:爐底厚約280mm,分四次填砂,,人工打結(jié)時防止各處密度不均,,烘烤與燒結(jié)后的爐襯不致密。因此,,必須嚴(yán)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以內(nèi),,多人分班操作,,每班4-6人,每次打結(jié)30分鐘換人,,圍繞爐子緩慢旋轉(zhuǎn)換位,,用力均勻,以免造成密度不均,。
8 c% R: U+ ]; ]( v ? 爐底打結(jié)達到所需高度時刮平,,即可放置坩堝模。對此,,應(yīng)注意保證坩堝模與感應(yīng)圈同心,,上下調(diào)整垂直,模樣盡量與所筑爐底緊密結(jié)合,,調(diào)整周邊間隙相等后用三個木楔卡緊,,中間吊重物壓上,避免爐壁打結(jié)時石英砂產(chǎn)生位移,。
% B8 C6 F7 p: z% H& z; `$ z( Q1 y3 u! ~3.5.3打結(jié)爐壁:爐襯厚度為110-120mm,,分批加入干式打結(jié)料,布料均勻,,填料厚度不大于60 mm,,打結(jié)15分鐘(人工打結(jié)),直至與感應(yīng)圈上緣平齊,。在打結(jié)完后坩堝模不取出,,烘干和燒結(jié)時起感應(yīng)加熱作用。
8 q. x; _3 c# O `6 u# M" m2 B6 \3.6烘烤與燒結(jié)規(guī)范:為獲得爐襯的三層結(jié)構(gòu),,烘烤和燒結(jié)工藝大致分為三個階段:$ {* x @. j t8 C% y
3.6.1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,。
4 W p, P" K. U6 G( E2 i* o/ S3.6.2半燒結(jié)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 _- b1 E7 n) x4 ^. Y/ t$ ?, x3.6.3完全燒結(jié)階段:高溫?zé)Y(jié)時,,坩堝的燒結(jié)結(jié)構(gòu)是提高其使用壽命的基礎(chǔ)。燒結(jié)溫度不同,,燒結(jié)層厚度不足,,使用壽命明顯降低。
7 y$ u) }& |3 \ [5 e+ r8 r2T中頻爐在烘烤過程中加入了約950公斤鐵料增強感應(yīng)圈加熱作用,,隨著烘烤與燒結(jié)的持續(xù)進行,,通過低功率送電產(chǎn)生較為平穩(wěn)的電磁力攪拌鐵水,是爐襯上下受熱均勻,。嚴(yán)格控制石英砂三個相變區(qū)的溫度,,促進石英砂相變充分,提高了爐襯的首次燒結(jié)強度,。- h* ~! z c; s, X& Z5 C/ F6 B
5 O+ H2 `: J( Z, e三.小結(jié). ^' F3 u s6 Y9 D
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(yīng)注意平時的操作,,筑爐是選用優(yōu)質(zhì)干凈的筑爐材料,合理配比,,精心打結(jié),,科學(xué)烘烤與燒結(jié)規(guī)范,嚴(yán)格操作工藝,,即可延長爐子使用壽命,。 |
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