提高中頻爐爐襯壽命的筑爐工藝一.前言:2 u2 S+ l0 S9 ~- }, _4 \
中頻無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)工藝是使爐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,使爐齡大幅度上升,,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。
. _" @/ A) ^! | r! p$ C: l" s 二.筑爐工藝:4 ]7 C5 q7 t. A) I" {, c$ A3 }
3.1筑爐時去掉云母紙,。
+ D/ C3 G: ?4 L3.2對筑爐用水晶石英砂進行如下處理:' k% ]7 B3 m9 E5 I. ]
3.2.1手選:主要去除塊狀物及其它雜質(zhì),;
2 u6 O7 [! E8 w/ `; F; Z( z; z3.2.2磁選:必須完全去除磁性雜質(zhì);3 o: x. b) @( D, l, j! c3 P
3.2.3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。! d& O; d# q/ j% _, z
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%,。- l4 i* T) M8 w' D$ y
3.4筑爐材料的選用及配比:6 U$ T& C" X. W0 R
3.4.1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,。
b/ T2 i: S" [3.4.2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%。! x9 p* N' f, ?2 e2 t
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,,有利于提高感應爐爐襯使用壽命,。7 x5 n8 h- J* {# |8 P1 d
3.5.1干式打結(jié)爐襯(以2t中頻無芯感應爐為例):線圈絕緣膠泥的應用:2t中頻無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,,充當線圈和爐襯之間的絕緣保護層,;膠泥材料的導熱系數(shù)較高,不必擔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,。
1 f/ E2 T0 d& y0 v 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,。
& F% H% n' Q) F4 s; r8 a- e4 p3.5.2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,。- A- ~: }# k( ^+ S2 l4 H& [
爐底打結(jié)達到所需高度時刮平,,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(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,。9 K4 o; C: y0 ?% N
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)時起感應加熱作用,。
w1 R. S6 d5 B; F' e3.6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:
8 w$ u( q8 a; ^% \; |6 P. L: c3.6.1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,。5 U6 k, u4 W" e% Y K) m1 o+ C
3.6.2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 ?5 @7 _' k) A, j# t- l) w9 |) G3.6.3完全燒結(jié)階段:高溫燒結(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,。
5 _9 z7 F9 y% O5 p A2T中頻爐在烘烤過程中加入了約950公斤鐵料增強感應圈加熱作用,,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,。( _ Z. I5 B, M0 ^; c, U
3 Q4 u! t( E5 J4 n6 ?6 {- J# V三.小結(jié)6 B. W) O/ Y; E2 ]
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),科學烘烤與燒結(jié)規(guī)范,,嚴格操作工藝,,即可延長爐子使用壽命,。 |