爐襯的打結:爐襯
酸性爐襯材料采用高純微晶石英沙、粉、加入高溫燒結劑和礦化劑混合而成的干搗料,因其采用專有的粒度分布設計,所以通過各種打結方法均可獲得致密的不定形爐襯。其主要用于熔化、保溫鑄鐵鑄鋼的無芯感應電爐的工作爐襯。因石英晶粒?。ňЯ3叽?μm-260μm),不采用傳統(tǒng)工藝用的H3BO3,并由于礦化劑的作用,通過首爐烘爐燒結后α-磷石英轉化率高,所以烘爐時間短,具有極好的體積穩(wěn)定性,熱震穩(wěn)定性和較高的高溫強度。在正常使用時背襯保持一定的松散層。
二、技術數(shù)據(jù)(化學成份不含燒結劑或礦化劑)
SiO2 ≥ 99% CaO MgO ≤0.1% Fe2O3≤ 0.2%
材料密度:2.1g/cm3 使用溫度:1700℃
打結質量好壞直接關系到燒結質量。打結時砂粒粒度分布均勻不會產生偏析,打結后的砂層致密度高,燒結后產生裂紋的幾率下降,有利于提高感應爐爐襯使用壽命。
2.5.1干式打結爐襯(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:,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。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。
干式打結爐襯前,首先在爐子線圈絕緣層內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,直至爐襯打結完畢。
2.5.2打結爐底:爐底厚約280mm,分四次填砂,人工打結時防止各處密度不均,烘烤與燒結后的爐襯不致密。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,多人分班操作,每班4-6人,每次打結30分鐘換人,圍繞爐子緩慢旋轉換位,用力均勻,以免造成密度不均。
爐底打結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,上下調整垂直,模樣盡量與所筑爐底緊密結合,調整周邊間隙相等后用三個木楔卡緊,中間吊重物壓上,避免爐壁打結時石英砂產生位移。
2.5.3打結爐壁:爐襯厚度為110-120mm,分批加入干式打結料,布料均勻,填料厚度不大于60 mm,打結15分鐘(人工打結),直至與感應圈上緣平齊。在打結完后坩堝模不取出,烘干和燒結時起感應加熱作用。
2.6烘烤與燒結規(guī)范:為獲得爐襯的三層結構,烘烤和燒結工藝大致分為三個階段:
2.6.1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。
2.6.2半燒結階段: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,防止產生裂紋。
2.6.3完全燒結階段:高溫燒結時,坩堝的燒結結構是提高其使用壽命的基礎。燒結溫度不同,燒結層厚度不足,使用壽命明顯降低。
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,隨著烘烤與燒結的持續(xù)進行,通過低功率送電產生較為平穩(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強度。
.小結
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)質干凈的筑爐材料,合理配比,精心打結,科學烘爐。