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如何提高中频炉的使用寿命

  提高中频炉坩埚的使用寿命是每一个铸造工作者追求的目标,对企业也将有重大意义。影响电炉坩埚的使用寿命主要有炉衬耐火材料、铺炉工艺、筑炉工艺、烘炉工艺和使用工艺等方面,下面小编给大家介绍一下:

  一、炉衬耐火材料

  炉衬耐火材料质量及其性能的好坏对炉子的使用寿命起到根本的作用。

  1)、筑炉耐火材料要有良好的性能。要求耐火材料具有相当高的耐火度,抵抗高温热负荷作用,不软化,不熔融;具有高的体积稳定性,抵抗高温热负荷作用,体积不收缩和仅有均匀膨胀;具有相当高的常温强度和高温热态强度,高的荷重软化温度,在高温热负荷和重负荷的共同作用下,不丧失强度,不发生蠕变和坍塌;具有好的耐热震性,抵抗温度急剧变化,不开裂,不剥落;具有良好的抗渣性。

  2)、耐火材料的成分。耐火材料中的杂质,在高温下能形成低熔点的化合物,从而降低了耐火材料的耐火度。随着耐火材料中杂质含量的增加,耐火度降低,坩埚的使用寿命下降。因此,炉衬砂中要保证石英含量,严格控制杂质成分,车间对炉衬砂成分控制如下:ω(SiO2)≥98.0%;ω(Al2O3)≤0.5%;ω(Fe2O3)≤0.5%;ω(TiO2)≤0.05%;ω(H2O)≤0.5%。

  3)耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比,可以在筑炉过程中容易形成密度高的耐火层,在使用过程不易出  现缺陷。耐火材料粗、中、细3种粒度配比不当将会降低使用寿命,车间使用的耐火材料为专业厂家提供,粗细配比如下:3.35mm~5mm、0.85mm~1.70mm、0.1mm~0.85mm、0.1mm以下的比例分别为17%、33%、20%、30%。

  二、铺炉工艺

  铺炉质量对炉子的寿命和安全有着重要的意义。铺炉时先检查线圈是否有损伤,如有,则在损伤部位涂刷绝缘漆,将其修复;再用水玻璃拌耐火泥修平炉墙,并将炉墙及炉底清理干净;依次铺设事先按尺寸剪好的云母板、报警不锈钢网、石棉布;用铜芯线接好报警不锈钢网穿出炉子线圈外,再用三个涨圈在铺好石棉布的炉子炉墙下、中、顶部涨紧;铺好的炉子,应盖好,避免杂物落入其中。

  三、筑炉工艺

  1)、筑炉工具

  ①筑炉机选取是否得当也影响到筑炉质量。车间使用的是电动振动机。就以电动振动机而论,筑炉机的功率、频率、重量均要达到车间的具体要求,要保证在筑炉过程中避免分层现象,同时要保证得到密度高的炉衬。

  ②车间的筑炉工具有捣固叉、平锤等,捣固叉用于舂炉底、炉墙,平锤用于在炉底舂好后将其舂平。

  ③坩埚模的制作有几点注意事项:要合理设计排气孔以利于在烘炉过程水汽的排出;转角处应为圆弧,避免出现锐角;焊缝必须打磨光滑;坩埚模壁厚应保障其刚度,可在模内焊上加强筋,以防止在舂炉过程中出现变形。

  2)、筑炉前工作准备

  在筑炉之前要做好工作准备。检查线圈是否损坏,若有则采取措施进行处理;准备好各种筑炉工具,并检查好筑炉机是否有螺钉松动、捣固叉叉子是否有牢固等以防止异物落入炉衬中;准备好筑炉材料,并将袋子剪开,要求对开平剪,以避免在加料过程中,包装纸落入炉衬中;准备好照明工具,以观察筑炉过程中的具体情况;准备好坩埚模,检查其各种尺寸看其是否变形,如有变形可更换坩埚模,将坩埚模表面的铁锈用砂布磨光,并用扫把扫干净,用小木柴将排气孔堵住但坩埚模表面要光滑,防止其在舂炉时炉衬砂从排气孔排出,准备好后可待用。

  3)、筑炉过程

  炉底和炉墙的质量好坏直接影响到炉子的使用寿命,因此这个环节至关重要。中频炉炉底厚为300mm,炉墙厚为110mm。筑炉底时加入料为16包25kg装的炉衬砂,由三台筑炉机进行捣固,时间为50min左右,以保证其获得结实的炉底;筑好炉底后放入坩埚模,用定位尺校正壁厚,要求各方向误差小于5mm,然后用木契紧固,并放入压炉铁块以防止坩埚在冲炉过程中的移动,再用平铲铲松坩埚和石棉布之间的石英砂;由于坩埚模的倾斜处不容易捣实,因此,炉墙第1层加料需少些,以避免出现局部不紧实或者分层现象,第1层加料为4包炉衬砂;第2层至第6层每层加料为6包,捣固时间均为30min左右,加料量要保证筑炉机能捣固到前1层,以避免分层现象,加料量要根据具体情况来确定加料量;由于在冲炉过程中不可避免的出现粗粒上浮现象,每弄好1层后,要把浮在上面的粗粒分开,以避免出现分层现象;炉子封顶后,用石英砂拌水玻璃铺在炉子顶部和出水槽,将其捣紧,修平;炉子修筑好后,盖上石棉板,插入热电偶并定好位,做好烘炉准备。

  四、烘炉工艺

  烘炉是为了获得烧结层的过程,烧结层的好坏直接影响到了炉子的使用寿命,烘炉是一个重要的环节。炉腔筑好后,应立即进行烘炉;烘炉前,检查电气设备、冷却水系统是否正常;烘炉时要严格按烘炉工艺进行。烘炉工艺是烘炉过程中的关键因素,具体要点:

  ①要控制好加热速度,特别是烘炉早期,如果加热速度过快,炉衬中的水分排出过快则容易形成裂纹,使炉子的寿命大大缩短。

  ②当炉衬被加热到573℃时,炉衬中的β-石英快速转化为α-石英,体积膨胀0.82%。温度继续升高,α-石英在870℃转化为α-鳞石英,体积膨胀16%。在石英相变过程中膨胀过快将容易引起裂纹甚至剥落,因此在400℃加热到600℃时,加热速度应减慢,而在870℃时应保温1h~2h,使其能缓慢且完全的相变。

  ③烘炉最后阶段为烧结保温,烧结温度根据具体耐火材料而定,一般希望能得到厚度为炉衬厚30%的烧结层,因此,一般烧结温度高于出铁温度50℃~100℃。

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