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提高感应电炉炉体的使用寿命措施

时间:2021-10-08 11:28 作者:郑州荣盛点击:

影响电炉炉体使用寿命的因素主要有炉衬耐火材料、烘炉工艺和使用工艺等,下面分别加以介绍。
 
1、炉衬耐火材料
 
炉衬耐火材料的性能好坏从根本上影响炉子的使用性能,制约炉子的使用寿命,优良的耐火材料应具备以下特点:
 
(1)筑炉耐火材料要有高的耐火度,能抵抗高温热负荷作用而不软化熔融,同时还要具有高的体积稳定性,在高温下体积不收缩或仅有均匀膨胀。
 
 
提高感应电炉炉体的使用寿命措施
 
(2)耐火材料中的杂质在高温下形成低熔物,降低其耐火度及使用性能。因此炉衬原料应保证石英含量,严格控制杂质成分。炉衬砂成分控制如下:ω(SiO2)≥98.0%;ω(Al2O3)≤0.5%;ω(Fe2O3)≤0.5%;ω(TiO2)≤0.05%;ω(H2O)≤0.5%。
 
(3)耐火材料应具有合理的粒度配比,这样可以在筑炉的过程中容易形成致密的结构,在使用过程中不易出现缺陷。下面是一组较合理的比例:3.35mm~5mm、0.85mm~1.70mm、0.1mm~0.85mm、0.1mm以下的比例分别为17%、33%、20%、30%。
 
2、烘炉工艺
 
烘炉是为了获得烧结层,烧结层的好坏直接影响到了炉子的使用寿命,烘炉是炉子投入使用前一个重要的环节。
 
提高感应电炉炉体的使用寿命措施
 
 
在炉腔筑好后,应立即着手进行烘炉操作。烘炉前要做好各种准备工作:检查电气设备、冷却水系统等相关烘炉系统是否正常;在烘炉时要严格按烘炉工艺进行,烘炉工艺是烘炉过程中的关键因素,其具体要点包括:
 
(1)控制好升温速率,特别是在烘炉早期避免过高的升温速率,否则炉衬中的水分排出过快容易形成裂纹,大大缩短炉子的使用寿命。
 
(2)根据石英的晶型转变相图,当炉衬被加热到573℃时会发生石英的α-β转变,同时伴随一定的体积膨胀,升温过快易引起裂纹甚至剥落,因此在400℃~600℃之间加热速度应减慢;在870℃时发生石英到鳞石英的转变并伴随体积变化,故在此温度点以上应有1h~2h的保温时间使其能缓慢且完全的相变。
 
(3)烘炉阶段为烧结及保温,烧结温度根据具体情况而定。通常情况下厚度为炉衬厚30%的烧结层是良好的选择,因此,一般烧结温度高于出铁温度50~100℃。
 
3、使用工艺
 
炉子使用过程的各种工艺操作对炉子的使用寿命也相当重要,各种不当的操作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)新炉的烧结层较薄,因此新炉的使用工艺较为重要。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炉衬骤冷而出现裂纹等缺陷;新炉应尽可能地进行连续熔炼,避免间断熔炼忽冷忽热而造成热震损伤,一般应连续熔化1个星期。
 
(2)熔炼过程中应尽量避免高温熔炼。在高温状态下,炉衬将与铁液进行反应,如下式:SiO2+2C→Si+2CO,温度越高、C越高时炉衬的蚀损将加剧,尤其在新炉时更为明显,因此熔炼时在保证出水温度下尽量避免高温。
 
(3)避免炉衬过热。中频炉升温速度较快,疏忽大意可能使炉料出现“架桥”现象而使炉衬出现局部高温,甚至超过炉衬的耐火度,有可能使炉衬熔融而蚀损。
 
(4)在使用过程中,由于故障等原因需要长时间停炉时,应将炉内的铁液倒空,避免铁水冷凝时对炉衬的拉裂而使炉衬损坏。
 
(5)使用过程中尤其新炉时尽量使用干净的炉料。
 
(6)在停炉冷却时,为避免炉衬冷却速率过快,应进行空炉冷却,同时为避免炉衬在冷却过程中炉体上下部温差过大而产生应力集中,应加盖炉盖,使炉衬上下均匀冷却,从而保证炉子的使用寿命。
 
(7)由于冷炉不可避免出现垂直裂纹,因此在冷炉启动时,应先低温烘炉,再进行熔化,以使裂纹能先弥合,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,从而避免由于设备故障而导致的拆炉,有效提高炉子使用寿命。
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