第1个回答 2022-07-23
中频加热炉是电感应加热设备,因为便于实现自动化，加热速度快，氧化和脱碳好诸多优点，广泛应用于铸造行业、锻造行业、热处理行业、石油机械行业、矿山煤矿机械行业、钢管、不透钢行业、机械、热装配加工行业、冶金行业、汽车和汽车零部件、工程机械等行业
由于筑炉时间长，炉衬材料的不可重复利用，生产任务紧张等一系列因素影响，使用人员都希望可以更多用几炉，有时候多用一炉都可能产生炉衬被铁液穿透漏炉发生，严重时还会危及设备及人身安全。
每一次筑炉几乎使用时间都会不一样，同一班组，同样材料使用同样工艺都可能有几十炉的差别，所以我们必须筑好每一炉的炉衬，还要会判断炉衬使用状态，并且要求能尽量合理延长炉衬使用寿命。
下面我们将针对熔炼炉进行筑炉进行讲解，主要讲述的是炉衬料的种类，炉衬的捣打方式，打炉实例图解，影响熔炉炉衬使用寿命的原因，延长熔炉使用寿命的方法及手段。
中频熔炼炉炉料的种类
中频炉衬材料的名称因为地域和行业的不一样，有一些别称，如中频炉干振料、中频炉干打料、中频炉捣打料等。
因为中频熔炼炉的使用行业非常多，熔炼材料的品种非常多，用以熔化灰口铸铁、球墨铸铁及铸铁合金，熔化碳钢、合金钢、高锰钢、工具钢、耐热钢、不锈钢，熔化铝及其合金，熔化紫铜、黄铜、白铜及青铜等铜合金等，对应的中频炉料有所区别。
我们以炉料的酸碱性分类，分为中性，碱性，酸性三种炉料。
酸性打炉料是以高纯石英、熔融石英为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；
中性中频炉料是以氧化铝、高铝材料为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；
碱性中频炉料是以高纯电熔刚玉、高纯电熔镁砂、高纯尖晶石作为主要原料，以复合添加剂为烧结剂。
中频熔炼炉的打炉方法
中频熔炼炉的筑炉有干湿两种打法，两种方法均可用于不同炉衬材料。我们经常会采取干湿配合的方法捣打有芯熔炉，而无芯熔炉采取湿法捣打。
在炉衬材料中混合水，水玻璃等各种胶黏剂的方法为湿法打炉。湿法打炉优劣明显，我们需要根据实际来判断，减少扬尘，成型好，捣打的炉衬结构密度比干式筑炉低，需要经过长时间烘炉，烘炉过程中还会引起感应器匝间打火，接地短路等现象。在大中型熔炼炉的捣打应尽量避免湿法筑炉。
干式筑炉主要应用于坩埚熔炼，因为炉衬的细粉增多，密度增大，裂纹减少，可以最大限度发挥材料的耐火性能，提高炉衬的安全可靠性。
中频熔炼炉的打炉步骤
打炉时，根据使用要求选择坩埚，如果是多次使用模具坩埚，需要加热烤炉之后，取出炉衬坩埚的无芯熔炉，如果使用时需要避免杂质，石墨坩埚，刚玉坩埚等比较常见的有芯坩埚，我们以石墨坩埚进行实例说明。
石墨坩埚相对于无芯坩埚来说要容易一些，毕竟石墨坩埚氧化燃烧之后会根据厚度来监测，知道使用期限，不用担心炉料是否有间隙和空气发生裂缝。
我们需要准备的材料有：玻璃纤维布，感应电炉炉衬耐火材料，水玻璃，熔炼电炉，石墨坩埚。工具需要准备捣打棒，混料铲斗，模具，剪刀等。
我们将准备工作做好之后，就可以开始筑炉了，我们将炉料包解开，使用剪刀剪下需要的玻璃纤维布，并将其铺满熔炉内壁，做到两层到三层，搭口部分需要叠合一部分，防止炉料的渗漏，比熔炉平面余出部分，需要将其剪开，平铺在熔炉端面，后面再次修整，我们在铺好玻璃纤维布之后，根据坩埚与熔炉高度计算，倒入炉料，并进行压实，我们根据熔炉的大小选择工具，当熔炉达到一定规格时，我们可以选择电动捣炉器，今天的试验炉为20KG小炉，可以使用小规格棒杆配合平压板使用，进行压实即可。
在将熔炉底部炉料压实之后，我们将石墨坩埚放入熔炉内部，并且调整确认高度合适，中心适中，只有距离正确，才能进行下一步，使用起来才会更可靠。在坩埚内部放置一些报纸或者布料等，放置筑炉时，掉落过多零碎炉料不好清理。
在坩埚放入后，继续添加炉料过程中，我们需要间断拉扯玻璃纤维布，放入的炉料一层一层不断压实，不能有过松的情况出现。
我们在不断的添加压实之后，在距离端面一定距离之后压实就不再使用干料捣料，剩余部分需要使用湿法进行筑炉，让炉料结构更好，不容易散，也不会因为散落石英砂，镁砂等耐火材料而影响产品质量。
我们将端面剩余玻璃纤维布进行裁剪，好进行下一步，让炉料与炉面更好粘合在一起。
在压实干料后，裁剪完玻璃纤维布，我们使用水玻璃将炉料搅拌均匀，淋少量水玻璃在干料上，再将搅拌湿料依据需求捣打一定形状的炉嘴，好让溶液按定向进行浇筑，我们使用实心光滑的棒子进行压实，让炉嘴光滑更有型，在最后撒落一定石墨粉，做进一步隔离，减少对溶液的污染。
炉衬使用寿命影响原因
有芯熔炉和无芯熔炉的使用不同，那么使用寿命也不一样，当然无芯熔炉的情况相对更复杂，不同的情况相对影响因素也会不一样。
中频熔炉在使用过程中，炉衬不管是否有坩埚存在，内外温差都非常大，内侧与金属液接触，温度相当高，高温金属液含有氧化物，微量元素，会对坩埚，炉衬内壁进行侵蚀，外部与水冷线圈接触，内外温差大又会引起裂变。
影响炉衬损毁的主要工艺条件包括：熔炼温度、脱气时间、一次脱气量、炉渣的化学成分和生产的钢（铁）种。破坏炉衬的主要影响因素有：炉渣化学侵蚀、耐火材料结构剥落与热侵蚀。
我们无芯炉衬的捣打主要是使用镁砂，而且钢铁铸造熔炼也是多以无芯熔炼炉为多，那么我们以镁质耐火材料为例，细说一下炉料侵蚀损坏的机理。
熔炉使用过程中，流动的高温钢液对无芯炉料造成热侵蚀，炉渣成分渗透的化学侵蚀，渣料线接触的粘附都是主要原因。
熔炼过程中，原材料溶液产生的钢液元素，杂质钢渣的氧化物，还有各种气体均会进入耐火材料基体内部侵蚀炉衬。
渗入成分包括；CaO，SiO2，FeO，Fe，Si，Ai，Mn，C，金属蒸汽，CO气体等。因为熔炼材料的不一样，各种氧化物，碳化物，硫化物本身及不断产生的新化合物均会对炉衬产生剧烈的化学侵蚀。会产生诸如铁橄榄石（FeOSiO2），锰橄榄石（MnOSiO2），莫来石（3Al2O3·2SiO2），镁橄榄石（2MgO·SiO2）等。
因为这些成分的沉积和渗入，会造成耐火材料工作面在操作温度急变下将出现裂纹、剥落和结构疏松。炉渣因为熔点的不一样，会在炉壁上粘连累积，会影响电炉的功率、熔速和容量，直至影响炉衬寿命。
熔炉的大小因为钢液的散热比例不一样，炉渣的温度，流动性，炉衬的厚度及厚度限制，均会有不一样。
炉渣的碱度应当和炉衬材质相适应。真空下进行无渣熔炼时，炉衬的使用寿命更长。
炉衬材料的力度比例，理化性能以及烧结温度均会影响炉衬性能。
炉衬寿命延长方法
我们可以通过一系列的手段来延长炉衬的使用寿命，使用工艺，装料，加热曲线，筑炉方式方法都为有效手段。
炉衬材料选择与溶液温度，性质最匹配的品种，尽量避免加入A1、Mn、Zn、Mg等材料，捣筑密度尽量提高。减少开口气孔和透气度，提高高温抗折强度，高温抗侵蚀性和抗剥落性。
筑炉后尽量立即开始烘炉，避免长时间放置吸附水汽等，新炉衬烧结时，尽量减少倾炉动作，新烧结炉衬应连续运行，增加炉衬烧结层，提高机械强度。
正常熔炼使用过程中，减少装料引起的架桥顶死炉衬情况，尽量及时清除炉渣，保持较高的待用金属液面，使炉型的侵蚀均匀，缩短炉衬处于高温状态时间。尽可能在许可范围内降低出炉浇注温度。
熔炉停机后，应使用炉盖，减少冷却水量，让炉衬缓慢冷却，降低冷热交替裂变量，尽量连续生产作业，可增加0～25％炉衬寿命。
熔炉在停机再生产时，应进行炉料预热，使用60%左右功率加热到一定温度后再进行满功率运行，当炉内材料不足，量少时应降低功率，避免使用高功率作业。
炉衬的侵蚀判断
当我们在装料时，如果熔炉的容量有明显增加，那么我们必须重新筑炉，因为炉衬的厚度会因为长期使用侵蚀减薄，一般控制侵蚀量在30-50%范围。
在使用过程中，需要查看炉衬内壁的裂纹，裂纹的均匀性及裂缝大小是我们的判断依据，炉衬的粘渣，过高的溶液温度，冷却速度均会影响，而裂纹是铁液渗入炉衬发生漏炉现象的直观原因。