无芯中频感应炉具有独特的治炼特点,另外,炉村厚度薄,温度梯度大,同时反复受到急冷急热作用。因此,要求可塑料应具有以下性能。
1 良好的抗金属熔液和熔渣渗漏性能
可塑料,尤其是干式搞打成型的材料气孔率都相对较高,一般在百分之15 ~ 25之间。为避免金属熔液和熔渣的渗漏,耐火材料与金属熔液间的润湿性要尽可能差。在冶炼熔点低、流动性好的钢种时,钢液对坩埚的渗漏加剧。另外,炉温过高,使得炉渣变稀,对炉衬的侵蚀加剧,造成渣线部位过早损坏。
2 良好的体积稳定性和热震稳定性
耐火材料烧结时较 大的体积变化对炉衬非常有害,膨胀过大会产生剥落,收缩过大会产生裂纹。因此,炉衬在烧结前后保持体积稳定性非常重要。
中频炉与工频炉相比的优点是适合间断使用,在这种情况下,内衬受到反复热冲击;即使连续作业,由于不能使用含碳材料,加料和出炉的循环作业产生的热冲击也不容忽视。在使用过程中应尽量避免产生裂纹,否则裂纹扩展后,金属熔液有可能渗漏到线圈处,从而导致炉衬报废。
3 良好的高温机械性能
炉衬在冶炼过程中承受着各种力的作用,包括:炉料对坩埚的冲击力,钢液的静压力,电磁搅拌运动时的作用力以及热应力等。因此,炉衬在不同温度时均应具有一定的强度、耐磨性,以防止开裂和剥落。
4 良好的化学稳定性
炉衬在使用中与金属熔液和炉渣直接接触。炉衬只有防止高温熔体的渗漏以及尽量减少与高温熔体的反应,即具有良好的高温化学稳定性,才能满足长寿的需要。应根据炉渣的酸碱性选择合适的可塑料。
5 良好的施 工和烧结性能
易于施工是冶金行业对耐火材料的非常基本的要求。由于炉衬材料多使用干式捣打施工,材料中几乎不含水或其他液体,炉衬经振动或捣打成型后即可快速升温烘烤。加热时,助烧结剂使工作层产生强度。烧结后材料具有烧结层一过渡层一 未烧结层结构,可吸收部分应力,避免局部应力集中,起到防止裂纹扩展的作用,,同时也有利于拆炉。
6 良好的隔热性和绝缘性
无芯中频感应炉炉衬较薄,冶炼过程中炉衬内外之间的温差很大,可高达1500°C,因此隔热材料的性能对降低能耗至关重要,热导率太大的耐火材料由于热损失大,不宜作为感应炉内衬。由于钢液与感应圈之间存在电压差(通常为几十伏到数百伏),可塑料须具有较好的绝缘性才可避免被击穿。不过炉衬的绝缘电阻又不能太大,否则会影响炉子的电效率。因为磁力线通过坩埚壁时将有一部分磁能损失,坩埚壁的电阻越小,磁力线通过时损失越小。常用炉衬材料的电阻率随温度升高而下降。为了确保感应炉在高温下的可靠性,对绝缘性能的要求应放在首位,电效率可以通过坩埚壁的厚度调整。因此,在选择感应炉内衬时,要求原料的纯度应尽可能高,以保证高温下炉衬具有良好的绝缘性能。
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