中性爐襯材料選擇的重要因素:
頻爐實(shí)際生產(chǎn)過程中,爐襯用的耐火材料的厚度通常只有70mm~110mm。爐襯內(nèi)側(cè)與高溫金屬液接觸,外側(cè)緊貼水冷線圈,爐襯耐火材料內(nèi)外側(cè)溫差很大,尤其是處于相對(duì)單薄的斷面和許多熔煉操作的強(qiáng)侵蝕性環(huán)境的使用條件下。
了解到中頻爐特有的這種惡劣的使用條件后,小編給大家普及一下,中性爐襯材料在選擇時(shí)都有哪些選擇要點(diǎn)。
(1)爐襯材料要具備足夠的耐火度
決定耐火材料耐火度的基本因素是材料的化學(xué)礦物組成及其分布情況。各種雜質(zhì)成分,特別是具有強(qiáng)熔劑作用的雜質(zhì)成分,會(huì)嚴(yán)重降低制品的耐火度。耐火材料的耐火度指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。簡(jiǎn)單地說,耐火度指耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫作用而不熔化的性能。耐火度是判定材料能否作為耐火材料使用的依據(jù)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定耐火度達(dá)到1500℃以上的無機(jī)非金屬材料即為耐火材料。
因此,提高耐火材料耐火度的主要途徑是采取適當(dāng)措施來保證和提高原料的純度。
中頻爐在熔煉時(shí),鋼液的極限溫度可達(dá)1700°,鐵液的極限溫度可達(dá)1500°以上。因此要根據(jù)所熔煉的金屬的熔煉溫度來選擇能夠滿足熔煉溫度的爐襯材料。
(2)爐襯材料要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性
熔渣侵蝕是耐火材料在使用過程中最常見的一種損壞形式,如中頻爐的爐襯、澆包的工作襯、沖天爐從爐身下部到爐缸的爐襯的損壞,多是由此種作用引起的。在實(shí)際使用中,約有59%的損壞是由于熔渣的侵蝕引起。
抗渣性是耐火材料在高溫下抵抗?fàn)t渣侵蝕和沖刷作用的能力。
選擇耐火材料時(shí)盡量選用與渣的化學(xué)成分相近的耐火材料,減弱它們界面上的反應(yīng)強(qiáng)度。如熔煉高錳鋼時(shí)爐襯材料應(yīng)選用堿性耐火材料等;或是盡量改變?cè)某煞郑蛊湎蛩玫哪突鸩牧铣煞挚繑n,也是改善耐火材料抗渣性能的方式之一。
(3)爐襯材料的耐熱震性良好
耐火材料在使用過程中,經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境溫度的急劇變化作用。例如,中頻爐熔煉時(shí)的加料、出鋼或操作中爐溫變化等,及澆包在澆注過程中,溫度和壓力會(huì)急劇變化,導(dǎo)致爐襯、包襯產(chǎn)生裂紋、剝落甚至崩潰。此種破壞作用限制了爐襯、包襯和爐子的加熱和冷卻速度,限制了爐子操作的強(qiáng)化,是爐襯、包襯損壞較快的主要原因之一。
(4)爐襯材料應(yīng)有一定的高溫強(qiáng)度
耐火材料的高溫耐壓強(qiáng)度是指材料在高于1000℃~2000℃的高溫?zé)釕B(tài)下單位面積所能承受的極限壓力,以N/m2表示。
耐火材料的耐壓強(qiáng)度一般隨溫度升高而有明顯的變化。當(dāng)溫度由常溫起,開始都隨溫度升高而呈線性下降。此后,有的材料仍隨溫度升高而繼續(xù)下降;有的當(dāng)溫度升至一定范圍內(nèi)時(shí),則隨溫度升高而升高,并在某一特定溫度下達(dá)極限值,隨后急劇下降。
中頻爐在熔煉過程中,爐襯壁要經(jīng)受金屬爐料的沖擊力、金屬液的靜壓力、電磁攪拌金屬液運(yùn)動(dòng)的作用力、溫差應(yīng)力等作用。因此,選用爐襯材料應(yīng)具有一定的高溫耐壓強(qiáng)度,在多種力的作用下不開裂、耐沖刷。
而爐襯材料的高溫強(qiáng)度與構(gòu)成耐火材料組成的顆粒硬度有直接關(guān)系,顆粒間粘結(jié)強(qiáng)度、耐材基體氣孔率高低也影響耐磨性。同樣的材質(zhì),其耐磨性隨著溫度的升高而下降。
(5)爐襯材料的熱導(dǎo)率要小,電導(dǎo)率要低
中頻爐在熔煉過程中,爐壁內(nèi)外的溫差很大,約有10%~15%的熱量通過爐壁向外散失,為減少熱損失提高熱效率,爐襯材料要有低的熱傳導(dǎo)率。
爐襯材料要有低的電導(dǎo)率,不能含有磁感應(yīng)物,尤其是爐襯打結(jié)過程中絕不允許將金屬或電導(dǎo)性較強(qiáng)的物質(zhì)夾雜在其中。
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