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感應(yīng)電爐對耐火材料都有哪些要求 | 技術(shù)前沿
01、前沿概述
感應(yīng)電爐的發(fā)展和耐火材料技術(shù)的進步密切相關(guān)，大型 工頻坩堝式感應(yīng) 電爐的設(shè)計往往先從耐火材料的選擇和爐襯的模擬試驗開始。溝槽式感應(yīng)電爐容量的增大，應(yīng)用范圍的擴大(從有色金屬熔化到黑色金屬熔化)，從鑄鐵保溫到鑄鋼保溫及單臺感應(yīng)體功率的提高 ，都是在熔溝耐火材料的發(fā)展和筑爐工藝得到改進后才實現(xiàn)的。
在任何情況 下，選擇用作感應(yīng)電爐的爐襯材料都是以爐子的利用率和經(jīng)濟性作為主要依據(jù)。無論對坩堝爐的坩堝爐襯還是溝槽爐的熔溝爐襯，為了電氣上的緊密耦合起見，爐襯的厚度都力求在不影響使用壽命的條件下，越薄越好。
02、感應(yīng)電爐對耐火材料的要求
為了保證感應(yīng)電爐的正常工作，對爐襯耐火材料提出了如下要求：
①足夠的耐火度。
耐火度高于1580℃的材料稱為耐火材料。感應(yīng)電爐爐襯工作溫度一般低于熔融金屬的溫度。但基于對爐襯壽命的要求，還得考慮熔池和熔溝部分偶然的或經(jīng)常的超溫，在鑄鐵感應(yīng)電爐中使用耐火度和軟化溫度低的材料往往是不安全的。作為鑄鐵感應(yīng)電爐的爐襯材料，其耐火度應(yīng)大于1650～1700℃，軟化溫度應(yīng)高于1650℃。
②良好的熱穩(wěn)定性。
感應(yīng)電爐靠電磁感應(yīng)交換傳遞能量，為了保證電爐有較高的電效率，感應(yīng)線圈部分的爐襯厚度受到限制，這使?fàn)t襯在徑向溫度梯度較大的情況下工作。此外，爐子工作過程中由于加料、出鐵甚至停爐等影響，爐襯的溫度總是不斷變化，爐襯往往因受熱不均而產(chǎn)生裂紋，這就降低了爐襯使用壽命。因此，作為感應(yīng)電爐用耐火材料，應(yīng)該具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。
③化學(xué)穩(wěn)定性好。
材料的化學(xué)穩(wěn)定性和爐襯的壽命有密切的關(guān)系。爐襯材料在低溫時不得水解分化，在高溫時應(yīng)不易分解和還原，在熔煉過程中應(yīng)不易與爐渣形成低熔點的物質(zhì)，不易與金屬熔液和添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，不會污染金屬熔液和添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，不會污染金屬熔液。
④熱膨脹系數(shù)小。
隨溫度的變化，體積要比較穩(wěn)定，沒有劇烈的膨脹和收縮。
⑤具有較高的力學(xué)性能。
在低溫狀態(tài)時要能經(jīng)受得住爐料的撞擊;在金屬處于高溫熔融狀態(tài)時應(yīng)能承受金屬液的凈壓力和強烈的電磁攪拌作用;在金屬液的長期沖刷作用下耐磨和耐侵蝕。
⑥絕緣性能好。
爐襯在高溫狀態(tài)下不得導(dǎo)電，否則會引起漏電和短路，造成嚴重的事故。
⑦材料的施工性能好。
易修補及燒結(jié)性能要好，筑爐及維修方便。
感應(yīng)電爐對耐火材料的要求是相當(dāng)嚴格的，幾乎沒有一種天然的耐火材料能滿足以上要求，這就要求根據(jù)不同的使用條件 ，選擇適宜的耐火材料。同時應(yīng)對天然的礦產(chǎn)資源進行必要的合成和再加工，使其性能滿足感應(yīng)電爐的各項要求。
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