提高感应电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。 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。
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。
二、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。 五、用炉工艺 炉子使用过程的各种工艺对炉子的使用寿命也相当重要,各种操作不当均可能会降低炉子的使用寿命。因此在使用过程中应注意以下几点。 1)由于新炉的烧结层较薄,因此新炉的使用工艺很重要。新炉出水的第1炉应出50%即加料熔化,这样可避免全部出水后加料使炉衬骤冷而出现裂纹等缺陷;新炉尽可能地进行连续熔炼,避免间断熔炼忽冷忽热而造成的裂纹,一般应连续熔化1个星期;新炉使用时,下料时尽量避免强烈冲击炉底和炉墙,避免在强烈冲击下出现的炉衬剥落、裂纹等。因此要获得高炉龄,炉子早期用炉工艺要做好。 2)熔炼过程中尽量避免高温熔炼。在高温状态下,炉衬将与铁液进行坩埚反应,
3)避免炉衬过热。由于中频炉升温速度相当快,当熔炼工不注意时,使炉料出现“架桥”现象而使炉衬出现局部高温甚至超过炉衬的耐火度,这样有可能使炉衬熔融而蚀损; 6)在停炉冷却时,为了避免炉衬骤冷,应进行空炉冷却,同时为避免炉衬在冷却过程中上下温差过大而产生裂纹,应盖炉盖,使炉衬在冷却时上下均匀,从而保证炉子的使用寿命。 7)由于炉冷时不可避免的出现垂直裂纹,因此,冷炉启动时,应先低温烘炉,再进行熔化,从而使裂纹能先弥合,避免铁水熔化时渗入裂纹使裂纹进一步扩展。 8)炉子使用过程中要注意观察炉况,观察好炉况就是对炉子的一种保护,每3日测量炉底,每日每炉均要观察炉墙,从而保障了炉衬的安全。 9)对电炉设备进行维护和保养,如经常进行吹扫线圈,清扫线圈上的杂物防止线圈击穿,从而避免了由于设备故障而导致的拆炉,有效的提高了坩埚使用寿命。
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