為什么煉鋼用堿性耐火材料?因為轉爐煉鋼要脫p、s,而脫去這兩種元素需要堿性氧化物,也就是說在轉爐里要造堿性渣,通常用石灰造渣、而且氧槍噴出的氧氣把鋼水氧化后形成的氧化物FeO也是堿性氧化物,鑄造中性爐襯材料所以不能用酸性爐襯,否則這些堿性氧化物會和爐襯反應,不僅會把爐子迅速侵蝕壞,而且還會降低堿性渣的脫p、s效果,所以要用堿性耐材!而高爐用酸性耐材是因為高爐渣的堿度不是很大,況且酸性耐材比較便宜,再加上冷卻設備的使用,爐襯的侵蝕不是特別嚴重。堿性爐渣煉鋼是因為煉鋼爐用的是堿性的鎂碳基礎材料的堿性爐襯,煉鐵用的是酸性的。石英質(zhì)的酸性材料耐高溫性能有限,不能滿足煉鋼需求。中性爐襯材料價格而且煉鋼造渣材料是白灰,用白灰和鐵水里的雜質(zhì)產(chǎn)生反應進而把鐵水提純。在現(xiàn)階段已經(jīng)是成熟的工業(yè)體系,很難改變。
常用的制造坩堝的耐火材料有鎂砂,鎂鋁尖晶石和石英砂3種,現(xiàn)介紹如下:鎂鋁尖晶石是一種人工合成的耐火材料,理論成分為ω(Al2O3)=71.5%,ω(MgO)=28.5%;熔點為2135℃,耐火度約為1900℃,具有良好的抗熱震性,可用作各種感應爐坩堝材料。其生產(chǎn)方法是將Al2O3和MgO兩種原料混合后,用燒結合成或電弧、電渣法合成。石英砂是酸性耐火材料,用于制作酸性坩堝。天然石英砂精選后,可得到純度較高的石英砂。石英砂的有害雜質(zhì)是堿性氧化物。石英砂的耐火度約為1650℃,制作的坩堝工作溫度為1550℃中性爐襯材料價格。這種坩堝又優(yōu)良的抗熱震性,低于1500℃使用時壽命較長。制作坩堝的材料中,除了耐火材料外,還有少量添加劑。常用的是硼酸(H3BO3)。硼酸的主要作用是降低砂料的燒結溫度,促進鎂鋁尖晶石的形成,并且改變坩堝的體積變化率。鑄造中性爐襯材料加入不同數(shù)量的硼酸可以調(diào)節(jié)坩堝的體積變化率。不同的硼酸加入量對石英砂體積變化率影響不同。作為添加劑的硼酸,粒度一般小于0.5mm,達到工業(yè)純即可。硼酸的加入量與坩堝的工作溫度及使用條件有關,加入硼酸會使坩堝的工作溫度降低。在真空感應爐熔煉時,加入坩堝中的硼酸會使金屬液增硼,在熔煉超級合金時要注意這一點。
1.爐襯耐火膠泥。耐火膠泥是一種耐熱、耐絕緣的水泥。在感應線圈內(nèi)壁涂摸一圈1.5-2.5cm厚度是一種保護感應線圈和提高線圈機械強度的材料。同時能使爐襯在垂直方向平滑熱脹冷縮。目前國內(nèi)的耐火膠泥能在1800℃溫度下耐半個小時,能有效阻止漏爐。鑄造中性爐襯材料2.爐襯(坩堝)材料的選擇①?爐襯材料。中頻爐坩堝有3種:堿性坩堝、酸性坩堝和中性坩堝。用于制作堿性坩堝的材料主為氧化鎂;用于制作酸性坩堝的材料僅有氧化硅;用于制作中性坩堝的材料僅有氧化鋁、MgO·Al2O3復合氧化物、石墨等。感應爐坩堝要求有下列特點:⑴較高的耐火度。煉鋼坩堝要求在1700℃,熔煉鑄鐵坩堝要求1500℃~1600℃;⑵穩(wěn)定的物化性質(zhì)。要求坩堝制品耐熔渣和鋼液浸蝕;⑶有良好的抗熱震性及高溫強度;中性爐襯材料價格⑷有一定的絕緣性能;⑸較小的導熱性;⑹成本低,無污染?!?/p>
中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變?yōu)橹蓄l(300HZ以上至1000HZ)的電源裝置,把三相工頻交流電,整流后變成直流電,再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流,供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流,在感應圈中產(chǎn)生高密度的磁力線,并切割感應圈里盛放的金屬材料,在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。鑄造中性爐襯材料這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質(zhì),即,金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動要產(chǎn)生熱量。采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電,例如把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應圈里,金屬圓柱體沒有與感應線圈直接接觸,通電線圈本身溫度已很低,可是圓柱體表面被加熱到發(fā)紅,甚至熔化,而且這種發(fā)紅和熔化的速度只要調(diào)節(jié)頻率大小和電流的強弱就能實現(xiàn)。如果圓柱體放在線圈中心,那么圓柱體周邊的溫度是一樣的,圓柱體加熱和熔化也沒有產(chǎn)生有害氣體、強光污染環(huán)境。中頻爐廣泛用于有色金屬的熔煉[主要用在熔煉鋼、合金鋼、特種鋼、鑄鐵等黑色金屬材料以及不銹鋼、鋅等有色金屬材料的熔煉,也可用于銅、鋁等有色金屬的熔煉和升溫,保溫,并能和高爐進行雙聯(lián)運行。]、鍛造加熱[用于棒料、圓鋼,方鋼,鋼板的透熱,補溫,蘭淬下料在線加熱,局部加熱,金屬材料在線鍛造(如齒輪、半軸連桿、軸承等精鍛)、擠壓、熱軋、剪切前的加熱、噴涂加熱、熱裝配以及金屬材料整體的調(diào)質(zhì)、退火、回火等。]中性爐襯材料價格熱處理調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線[主要供軸類(直軸、變徑軸,凸輪軸、曲軸、齒輪軸等);齒輪類;套、圈、盤類;機床絲杠;導軌;平面;球頭;五金工具等多種機械(汽車、摩托車)零件的表面熱處理及金屬材料整體的調(diào)質(zhì)、退火、回火]等
②感應爐坩堝的成型。感應爐坩堝成型前,首先要配料,主要是做粒度配比。合理的粒度配比可以獲得氣孔率小、燒結性好、強度高、耐急冷急熱性能好的坩堝。坩堝氣孔率通常在20%左右。坩堝材料的粒度配比中,粗顆粒越多,耐急冷急熱性能好。制作坩堝的砂料可分為3個粒度等級,即粗粒度(2~6mm)、中等粒度(0.5~2.0mm)和細粒度(≤0.5mm)。粗粒度砂料在坩堝中起骨架作用,使坩堝具有一定的強度。中等粒度砂料填充粗粒的間隙,增加堆積密度,改善坩堝燒結性能,提高強度。細粒度砂料的作用是保證坩堝的燒結性能和質(zhì)量以及燒結網(wǎng)絡的連續(xù)性,使坩堝具有良好的致密性。小于500Kg容量的坩堝一般使用0~4mm的粒度砂料,大容量坩堝使用0~6mm粒度砂料。爐內(nèi)打結成型法:這種方法第一步要按規(guī)定的粒度配制好砂料,并與添加劑均勻混合。如果采用濕法打結時,可加入1%~2%的水分,混合后放置1~2h再用。第二步在感應器內(nèi)側鋪以石棉布。對于酸性坩堝,可多加兩層。中性爐襯材料價格第三步是進行爐底打結。分批加入砂料后,每次用直徑為12~14mm的尖頭鋼釬反復搗實。爐底打結加料次數(shù)為4~5次,每次打結時間至少10min。爐底的厚度一般打結到規(guī)定高度。第四步是放入坩堝型芯,即控制坩堝形狀和容積的胎具。低溫燒結時,型芯一般采用鋼板制成。型芯放入時,應對正中心,注意鋼釬頭不要扎破玻璃布。打結過程中也應經(jīng)常檢查型芯是否正中,以免型芯歪斜使坩堝壁厚薄不均,降低使用壽命,當硬砂層達到從上面數(shù)第二感應圈位置時,轉入爐口的打結操作。第五步是爐口打結。由于爐口區(qū)不易燒結,必須在砂料中增加細粉料的比例,或添加適量的黏土、水玻璃等,以得到較結實的水口。大容量感應爐坩堝,采用人工打結成型,質(zhì)量很難保證,常采用振動成型法。這樣不但改善了勞動條件,還節(jié)省了制作時間。振動成型法所用設備為振動筑爐機。它由氣動振動機、爐底振動塊和爐壁振動器組成。鑄造中性爐襯材料振動筑爐機以壓縮空氣驅動的空氣馬達產(chǎn)生的振動作為振源,可產(chǎn)生壓強為0.3~0.5MPa,通過爐底振動塊和爐壁振動器把振動力傳遞給砂料,以使砂料達到高的填充密度。
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