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今天萬峰小編給大家說一說各種感應爐爐襯的選擇,應用,配比:
中頻電爐已越來越多地用于熔煉各種鋼鐵材料,特別是在鑄造車間的合金熔煉中,感應電爐已被廣泛應用。洛陽萬峰工業(yè)爐,根據感應電爐工作的特點,結合本公司生產的實際,改進了筑爐工藝,提高了爐襯壽命。該廠500kg中頻熔煉爐過去爐襯壽命最高50次,最低只有幾次,并且經常出現侵蝕及裂紋等情況,嚴重影響了生產及經濟效益。經過對爐襯的搗制工藝、爐襯混合料的配比、搗固方法和燒結工藝的改進,爐襯壽命提高到120次以上,并且簡化了搗制工藝,從而減少了打爐、烘爐次數,大大減少了爐襯材料和電能的消耗,降低了生產成本,縮短了生產周期,具有顯著的經濟效益。
一、中頻爐爐襯絕緣層的改進
搗制爐襯時,一般用5mm石棉板隔開感應圈和耐火坩堝,以保證爐襯有良好的隔熱及絕緣性能。但在烘烤燒結過程中,石英砂及硼酸中的水分很難排出,往往造成爐襯絕緣性能下降及烘爐時間延長。經過研究,采用在石棉板上鉆Φ2~4mm的小孔,這樣既能加快石英砂及硼酸中水分的及時排出,又能很好地固定散裝爐襯料。
二、爐襯材料的配比和搗固方法的選擇
石英砂的粒度配比及搗固方法影響爐襯的使用壽命,其主要影響爐襯的耐蝕性能和抗高溫沖擊性能。經試驗,爐襯的抗侵蝕能力與其基體密度成正比,密度越大,基體組織越密,爐襯的抗侵蝕能力越強。在結合客戶實際生產的基礎上,采用表1所示的石英砂配方。爐口石英砂采用表2所示的改進配方。
爐襯坩堝分爐底、爐壁、爐口。爐底承受全部鐵水的靜壓力,特別是和坩堝壁交界處是整個坩堝的薄弱環(huán)節(jié),此處厚度大,散熱不均勻,燒結時易產生裂紋;爐壁部位溫度高,鐵水靜壓力、沖刷力及鐵水的化學侵蝕嚴重;爐口部分內外溫差大,燒結時溫度不易達到規(guī)定溫度,易產生裂紋,同時使用過程中由于石英砂的過熱膨脹,使爐襯整體上移,降低了爐襯的緊實度。針對這種情況,采用在爐口上方安放鋁質壓板防止膨脹。搗制爐襯時,一般由4人操作,采用4人輪換位置的方法搗制爐襯,可以是搗制的爐襯緊實度比較均勻。
三、硼酸加入量的選擇
硼酸(H2BO3)在石英砂混合料中主要起粘結作用。硼酸的加入量在2%~2.5%之間比較合適,但在生產過程中發(fā)現,當爐襯中硼酸的含量大于2.5%時,隨硼酸加入量的增加,爐齡顯著下降,且在熔煉后,爐壁表面有液體晶體向下流動,其侵蝕速度隨硼酸含量的增加而增大。因此,在燒制爐襯過程中硼酸的加入量選擇2%~2.5%。
四、爐襯燒結方法的選擇
在熔化鐵水的過程中,爐襯要承受1550℃左右的高溫,要求爐襯在高溫下不熔化開裂,同時要抵抗高溫鐵水的沖刷和腐蝕。因此,除了合理選擇石英砂的粒度配比、硼酸的加入量和爐襯的搗固方法外,還要適當地選擇爐襯的燒結方法。在過去,采用的是連續(xù)送電烘烤工藝,洪爐時間達10h,消耗能源嚴重,生產效率低。
由于石英砂在各種不同的溫度、升溫速度條件下,有不同的狀態(tài)轉變,經試驗后采用初期烘烤、一次燒結、二次燒結的烘爐工藝,既節(jié)省了能源,又提高了生產率。
初期烘烤升溫在550℃以下,烘烤時用木材,目的主要是在排出爐襯中的水分。
一次燒結在550-1200℃進行,讓硼酸處于熔融狀態(tài),使石英砂由β石英轉變?yōu)?alpha;石英。
二次燒結在1200-1450℃進行,使α石英充分轉變?yōu)?alpha;磷石英。爐襯內壁燒結成整體熔化欣水時,當爐料化完后,保溫3~4h后出鐵,然后連續(xù)熔化2~3爐。表3為爐襯的燒結工藝。