感應(yīng)爐爐襯怎么選擇，哪種耐火材料可以提高使用壽命？

 

感應(yīng)爐是所有耐火材料應(yīng)用場合中是具體挑戰(zhàn)性的一種。大批量感應(yīng)煉鋼裝置的裝配成功急需提高耐火材料的使用性能，結(jié)果則促進(jìn)了感應(yīng)煉鋼用耐火材料性能的不斷改進(jìn)。

 

感應(yīng)爐用耐火材料需要根據(jù)爐型、爐子結(jié)構(gòu)、所熔煉的鋼鐵種類、熔煉工藝和操作條件等進(jìn)行選擇，同時(shí)也應(yīng)考慮耐火材料的材質(zhì)從室溫到工作溫度之間的物相和物理性能的變化過程和變化機(jī)理，以及耐火材料應(yīng)用條件等。

 

1.無芯感應(yīng)爐熔煉鑄鐵和有色金屬時(shí)，一般選擇SiO2、ZrO2•SiO2和由它們組成的復(fù)相耐火材料。由于ZrO2•SiO2在高溫受熱分解生成£ZrO2和fSiO2,均勻分布于材料中，從而賜予材料高溫塑性和抗蝕性能，表明ZrO2可延長SiO2質(zhì)耐火材料的使用壽命。

 

2.無芯感應(yīng)爐即可采用酸性煉鋼法也可采用堿性煉鋼法。酸性煉鋼用耐火材料與熔煉鑄鐵一樣，使用酸性耐火材料;堿性煉鋼則使用中性或者堿性耐火材料。

 

3.小型無芯感應(yīng)爐煉鋼時(shí)，通常使用鎂質(zhì)耐火材料筑襯，但這種耐火材料抗熱震性能較差，而且易被熔渣滲透，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落，導(dǎo)致超前損毀，所以難以適應(yīng)大容量、間歇性操作的使用環(huán)境。

 

4.正常操作的中型無芯感應(yīng)爐煉鋼時(shí)使用由MgO-Al2O3或MgO-Spinal混合料制成的耐火材料，它們均屬于MgO-spind系耐火材料。

 

5.以多種廢鋼為原料煉鋼的中型無芯感應(yīng)爐使用Al2O3-MgO(約10%MgO)質(zhì)耐火材料，可獲得高壽命。

 

6.以直接還原鐵球作為添加料的中型感應(yīng)爐應(yīng)使用MgO-Al2O3-Cr2O3(添加鉻礦)質(zhì)耐火材料。由于在高溫受熱時(shí)MgO、Al2O3、Cr2O3等反應(yīng)生成復(fù)合尖晶石，其耐火性能高，抗蝕性強(qiáng)，結(jié)果則改進(jìn)了與侵蝕能力強(qiáng)的高鐵/錳熔渣的適應(yīng)性，因而其使用壽命長。

 

7.大型無芯感應(yīng)爐使用由預(yù)合成Spinel粒料制成的尖晶石耐火材料，也可以使用由MgO(粗顆粒、細(xì)粉)、Spinel(中顆粒.細(xì)粉)和Al2O3微粒組成的混合料，同時(shí)經(jīng)過對(duì)預(yù)合成Spinel和原位Spinel比例進(jìn)行精心平衡而制成的MgO-Spine質(zhì)耐火材料。這兩類耐火材料均能同大型無芯感應(yīng)爐的操作條件相適應(yīng)。

 

8.有芯感應(yīng)爐熔煉灰鐵和鑄鐵的操作溫度為1450~1550℃，不是很高。雖然感應(yīng)器熔溝與水套處的溫度高達(dá)1600~1700℃，但因?qū)嵤┝怂鋮s，所以耐火材料的選擇不是很困難。

 

9.無芯感應(yīng)爐主要采用打結(jié)方法筑襯，而有芯感應(yīng)爐則主要采用澆筑方法筑襯。打結(jié)內(nèi)襯耐火材料在燒結(jié)過程中會(huì)形成燒結(jié)層。為了獲得高的適應(yīng)性，期望燒結(jié)層的擴(kuò)展和強(qiáng)度的上升緩慢進(jìn)行。因此，耐火材料的配方設(shè)計(jì)和原料選擇應(yīng)保證內(nèi)襯工作時(shí)與高溫熔體接觸的工作面能燒結(jié)形成具有一定強(qiáng)度的燒結(jié)層，而非工作層則應(yīng)保持燒結(jié)前的散狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有阻止工作層裂紋遷移和吸收裂紋的作用，而為延長內(nèi)襯的使用壽命打下良好的基礎(chǔ)。