提高中頻爐爐襯壽命的筑爐工藝一.前言:
: p4 [& ] ]6 M3 C; h/ x 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。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,。
+ d1 ]4 G! P! x; W! D7 |* v 二.筑爐工藝:. ^( ?. c+ o/ J
3.1筑爐時去掉云母紙。
0 x* t8 b4 j5 `* k1 q6 N3.2對筑爐用水晶石英砂進行如下處理:; H1 E1 W q* I# r& b) p' a
3.2.1手選:主要去除塊狀物及其它雜質(zhì),;1 s4 @ c, u/ }$ a
3.2.2磁選:必須完全去除磁性雜質(zhì),;" g4 q8 @7 R. B4 u& ^. }
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,。
/ G _2 h8 o0 e8 V9 o3 W3.3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%,。
. {: ^; D5 E* b/ c& `3.4筑爐材料的選用及配比:
( {( z# Y# H2 c- x3.4.1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,。
& V4 R. {6 u$ m5 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%。
( ]3 z0 W9 Z/ b( r3.5爐襯的打結(jié):爐襯打結(jié)質(zhì)量好壞直接關系到燒結(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,。
* B1 M" `, _9 q7 j8 Y7 k8 d1 p3.5.1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。
3 [ i" M8 D+ U5 x/ ~, K 干式打結(jié)爐襯前,,首先在爐子線圈絕緣層內(nèi)鋪設一層石棉板和一層玻璃絲布,,鋪設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,。
' q M' a. B2 s' @+ O3.5.2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。, p c2 o2 N! ]3 U# n& T
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。
1 I2 }# t7 K+ H! E4 b4 c3.5.3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,。' g/ {' v8 F! m! I
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:! p6 R( Z3 x9 p/ _" i
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。
1 A# o4 Q0 d Z4 G& q3 i' f3.6.2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。( ^& G E6 B z& D' U4 E
3.6.3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,。燒結(jié)溫度不同,燒結(jié)層厚度不足,,使用壽命明顯降低,。3 F( ]; a( z9 F3 L) y" ~
2T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。5 J' A$ l" i9 [5 g+ \# c8 U
& U; A0 [) F+ t: o7 {三.小結(jié)
4 e9 |+ {/ @. k1 t/ m, F: v 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,。 |