中频电炉炉衬修补有好方法

1  中频电炉炉衬的毁损机理

    中频电炉炉衬的毁损主要是熔融金属、金属氧化物、熔渣的浸透和温度应力的作用造成的。中频电炉的炉衬较薄，衬体中存在着较大的温度梯度，极易导致炉衬开裂和剥落，当熔融金属、金属氧化物或熔渣沿着衬体的裂纹渗透到纵身内部时，则发生：①熔融金属发

生氧化、还原或生成低熔点物质，致使炉衬遭到浸蚀或产生龟裂、剥落；②熔融金属与耐火材料发生氧化反金属或熔渣对炉衬的冲刷浸蚀。

2  耐火材料的选用

 筑炉用耐火材料的性能直接影响着炉衬的使用寿命，经多年的实践，我们选用陕西省洛南县秦兴海泡石开发公司的水晶石英砂作为筑炉材料。水晶石英砂具有较高的耐火度、较小的膨胀系数以及较低的导热性，有足够高的机械强度及化学稳定性，能抵抗熔渣的侵

蚀，能承受加料时固体金属炉料的冲击和熔化后液体金属的静压力，有较好的耐急冷急热性，能反复的承受金属液熔化的高温以及出炉后的降温过程，其化学成应，并伴随着体积膨胀，造成炉衬膨胀而塌落；

3 中频电炉坩埚材料的配制

    (1)配制前，对水晶石英砂进行手选、磁选，除掉块状物及磁性杂质，并对其进行缓慢烘干处理，烘干温度200～300℃，保温4h以上。

    (2)坩埚材料的配比。坩埚材料中粗细颗粒各起不同作用，粗颗粒起骨架作用，抗冲击性、抗渣性强，高温性能好，能改善炉子的隔热性能。但太多，打结密度差，在与金属接触的表面上难于形成稳固、完整的烧结层，膨胀较大，易引起炉衬的松散、破裂。细颗粒用来

填充粗颗粒间的空隙，增大接触面积，以得到较致密的炉衬。但细砂易烧蚀，若含量过高，耐火度及抗蚀性下降，同时由于细砂表面活性大，形成的大量玻璃状物质与铁液和炉渣反应，促使炉衬过快侵蚀。因此，应根据炉子的大小以及使用情况合理选择配比。

    (3)严格按照配比进行称量，有条件的使用六棱滚筒干混机进行搅拌。没条件的用人工进行搅拌，必须厦复搅拌50次以上，防止造成粒度偏析，增加局部侵蚀倾向，同时降低炉衬破裂的危险。

4 中频电炉坩埚的干式打结

    (1)坩埚模具的制作。根据炉子的大小制作坩埚模具，坩埚模外表面的焊缝必须用角磨机打磨平整，不得有突起，防止出现局部过热，而在炉衬表面形成带状裂坑。坩埚模具周围及底部相距100～150 mm交错排列钻①5 mm的透气孔若干。使用时，若有锈蚀必须进行酸洗除锈，再用水冲洗干净，晒干后使用，以防低熔点氧化物渗到炉衬内。

    (2)干式打结炉衬前，首先按感应圈的内径和炉衬的总高度，在感应圈绝缘层内铺设一层石棉板和一层玻璃丝布，铺设时除手工平整压实各层材料外，还要用弹簧圈上下绷紧。

    (3)炉底打结。加人配好的耐火材料，分四次加料，每次约50 kg，一般填砂厚度不大于100 mm/每次，多人分班操作，每班4人，每次打结30 min换人，围绕炉子缓慢旋转换位，用力均匀，以免造成密度不均。当炉底厚度捣到稍高于第一匝感应圈即炉底厚约280 mm时，将坩埚模放入感应圈中，放置时，应保证坩埚模与感应圈同心，上、下垂直，模样尽量与所筑炉底面紧密结合，调整周边间隙相等后，周围用3个木楔卡紧，中间放生铁压紧，避免打结炉衬时发生位移。

    (4)打绪炉壁。炉衬厚度为110～120 mm，分批加入混好的筑炉材料，每次加料40 kg，布料均匀，填料厚度不大于60 mm，直至与感应圈上缘平齐。在打结后坩埚模不取出，在第一炉烘干和烧结时起感应加热作用，随同炉料一起熔化。

5 坩埚的烧结

    2t中频炉在烘烤过程中加入了约1200 kg生铁，增强感应圈加热作用，随着烘烤与烧结的持续进行，通过低功率送电产生较为平稳的电磁力搅拌铁液，使炉衬上下受热均匀。严格控制石英砂3个相变区的温度，促进石英砂相变充分，提高炉衬的首次烧结强度。

    (1)烘烤阶段。以25℃/h缓慢升温，目的是彻底排除炉衬中的水分，这时水蒸气向外扩散，当感应线圈和石棉布上出现白霜时，说明炉衬的水蒸气已全部蒸发完毕。低温烘烤时，水蒸气的逸出速度不能太快，以免砂砾中出现早期裂纹。坩埚容量越大，越要降低

升温速度，避免水蒸气急速从砂砾中逸出。再用50℃/h的速度将坩埚模加热至600℃，保温4h，在573℃时完成石英砂的第1次相变，即卢石英向。石英的转变，发生相变体膨胀约为o．82%，577℃时硼酐熔化与粉状的水晶石英砂形成玻璃相，使炉衬表面釉化。

    (2)半烧结阶段。以50℃/h升温至900℃，保温3h，以100t/h升温至1 200℃，保温3h，870℃以上进行石英砂的第2次相变：。石英向q鳞石英的转变，转变速度很慢，因膨胀量大，必须控制升温速度，防止产生裂纹。

    (3)完全烧结阶段。高温烧结时，坩埚的烧结结构是提高其使用寿命的基础。烧结温度不同，烧结层厚度不足，使用寿命明显降低。以50℃/h升温至1 470℃，保温th，1470℃时。鳞石英转变为。方石英，发生第3次相变，体积增大4.79《‘1）。

6  中频电炉使用与维护保养

    (1)打结好的炉衬，应立即烘烤，最好连续生产l周以上，让其形成比较厚的烧结层，以抵挡冷却收缩引起的拉应力。

    (2)新炉筑好以后，加料时必须轻放，不可随意乱投，以免砸坏炉衬，前几炉熔炼时，先在炉底加一些小的回炉料，然后再加生铁。熔炼第一炉时，最好往炉中加入o．5%一1%的碎玻璃，使坩埚模表层挂上一层釉面，保护炉衬。

    (3)前几炉熔炼时，应使用无锈的清洁炉料，使用的前几天，金属液面要高，最好满炉操作，让炉衬完全烧结。

    (4)熔炼时应勤观察，不得让炉料搭棚和结壳。严禁炉渣封盖液面。要勤于扒渣，避免熔渣沉积在炉壁上，如炉渣附着较多时，可加入一些碎玻璃或石灰石除渣。采用低温熔炼，糊状保温，临出炉时提高温度，达到出炉温度时即刻出炉。

    (5)从冷炉开始熔炼时，必须先低压送电，预热炉内铁料和炉衬。防止炉衬急冷急热时产生裂纹。

    (6)出炉后，要及时检查炉壁、炉底，若发现有黑斑、黑点存在，说明有孔、洞形成或炉壁过薄，需要采取补救措施。对于有孔、洞或因过分侵蚀而损伤的部位，要进行热补，热补前应先铲去待补部位的粘渣，其后将混好的筑炉料填入，严禁在有损伤的坩埚内熔炼铁液。

    (7)间断开炉、停炉时，要出完铁液，盖好炉盖，让炉衬随炉缓慢冷却，并适当减小冷却水压力，否则冷却过快，会造成炉衬横拉裂或多处出现裂纹而报废，当炉膛温度降到200℃左右即可停冷却水。

    (8)在炉子的中后期，炉衬表面与渣中的氧化物经常接触，发生高温物理化学作用，使表层炉衬的结构成分发生变化，炉衬逐渐被腐蚀，这时必须进行中修，以延长炉衬的使用寿命。中修前开炉的最后两炉铁液，应采取高温熔炼措施，提高铁液温度，使炉壁上的挂渣或堆积的渣包能熔化上浮，必要时可加入适量碎玻璃以降低炉渣熔点，以便于扒渣和铲掉，为停炉后的中修奠定良妤基础。

    (9)被侵蚀炉衬的剥离，由于长期熔化铁液形成的坩埚釉化层并有残渣依附其上时，在进行中修前应轻轻剥离，不能使内部炉衬及石棉板、玻璃丝布受损，尽量使各部位见到新茬，清理干净后，涂刷硼酸水溶液，加混好的筑炉料捣实。

8  使用效果

    按照以上方法筑炉、温炉，取得了良好的效果。经1次中修，多次小修，熔炼球墨铸铁，炉衬寿命平均为960炉；熔炼高铬铸铁，炉衬寿命平均为550炉；熔炼 低合金铸铁，炉衬寿命平均为630炉。

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