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中頻電爐爐料的性能

  中頻電爐的發展和耐火材料技術的進步密切相關。大型工頻坩堝式中頻電爐的設計。往往先從耐火材料的選擇和爐襯的模擬試驗開始。溝槽式中頻電爐容量的增大,應用范圍的擴大(從有色金屬熔化到黑色金屬熔化,從鑄鐵保溫到鑄鋼保溫)及單臺中頻體功率的提高,都是在熔溝耐火材料的發展和筑爐工藝得到改進后才實現的。

  在任何情況下,選擇用作中頻電爐的電爐爐料都是以爐子的利用率和經濟性作為主要依據。無論對坩堝爐的坩堝爐襯還是溝槽爐的熔溝爐襯,為了電氣上的緊密耦臺起見,爐襯的厚度都力求在不影響使用壽命的條件下,愈薄愈好。這樣薄的爐壁,內側直接和高溫金屬液接觸,外面圍繞著水冷的中頻器,它的工作條件是相當惡劣的。對坩堝爐來說,還存在著反復的加熱和冷卻,使其工作條件更趨惡劣。為了保證中頻電爐的正常工作,對爐襯耐火材料提出了如下要求:

  1.足夠的耐火度

  耐火度高于1580℃的材料稱耐火材料。中頻電爐爐襯工作溫度一般低于熔融金屬的溫度。但基于對爐襯壽命的要求,還得考慮熔池和熔洵部分偶然的或經常的勝溫,耐火度在鑄鐵中頻電爐中使用和軟化溫度低的材料往往是不安壘的。作為鑄鋼中頻電爐的電爐爐料,其耐火度應大干1650~1780℃,軟化溫度應高于1650℃。

  2.良好的熱穩定性

  中頻電爐靠電磁中頻交換傳遞能量,為了保證爐子有較高的電效率,這使爐襯在徑向溫度梯度較大的情況下工作。此外,爐子工作過程中由于加料、出鐵、甚至停爐等影響,爐襯的溫度總是不斷變化,爐襯往往因受熱不均而產生裂紋,這降低了爐襯使用壽命。因此,作為電爐用耐火材料,應該具有優良的熱穩定性。

  3.化學穩定性好

  材料的化學穩定性和爐襯的壽命有密切的關系。爐襯材料在低溫時不得水解分化,在高溫時應不易分解和還原,在熔煉過程中應不易與爐渣形成低熔點的物質,不易與金屬溶液和添加劑產生化學反應,不會污染金屬溶液。

  4.熱膨脹系數小

  隨溫度的變化體積要比較穩定,沒有急劇的膨脹和收縮。

  5.具有較高的機械性能

  在低溫狀態時要能經受得位爐料的撞出;在金屬處于高溫熔融狀態時應能承受金屬液的靜壓力和強烈的電磁攬拌作用;在金屬液的長期沖刷作用下耐磨和耐侵蝕。

  6.絕緣性能好

  爐襯在高溫狀態下不得導電,否則會引起漏電和矩路,造成嚴重的事故。

  7.材料的施工性能好,易補修即燒結性能要好,筑爐及維修方便。

  8.資源豐富,價格低廉。

  不難看出,中頻電爐對耐火材料的要求是相當嚴格的,幾乎沒有一種耐火材料能壘部滿足上述要求。這要求根據不同的使用條件,選擇適宜的耐火材料。同時應對天然的礦產資源進行必要的提純合成和再加工,使其性能滿足中頻電爐的各項要求。

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