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感应炉 用耐材材料应满足的条件

文章附图

耐火材 料应满足的要求

  炉衬耐火材料,不论是 用于有心感应炉,还是无心感应炉,都应满足以下要求。

  (1)有良好的化学稳定性

  金属铝 及铝合金不仅化学活性高,而且其 熔液的流动性极好。铝熔液在750℃时的粘度仅为1.04厘泊,与20℃时水的粘度(1.0厘泊)相当接近,这就是 其易向炉衬内部渗透和发生化学反应的主要原因。在铝液同耐火材料相接触的温度下,铝起强还原剂作用。耐火材料中的SiO2、TiO2、FeO等氧化物要被铝还原。铝液同 炉衬耐火材料之间的反应不仅使产品的质量受到影响,而且使炉衬表面结瘤、鼓包和沉淀杂物,受铝液浸渍部分和原耐火砖的界面 有出现裂纹的危险,停炉时还会引起剥落。所以,同铝液 接触的炉衬材料,必须具 有很高的化学稳定性和尽可能少的浸渍量。

  (2)有良好的抗冲刷性

  一般为 了使炉子有较高的电效率,炉壁材 料都设计的很薄,但炉子运行过程中,由于电磁力的作用,炉内金 属液不停地翻腾和搅拌,对炉衬 不断地冲刷和磨损。对有心感应炉,由于采 用了喷流型熔沟,熔沟耐 火材料受到的冲刷和磨损更为严重。所以,要求所 用耐火材料必须具有很高的机械强度和硬度。

  (3)有较高 的致密度和体积稳定性

  作为熔 炼炉用耐火材料,在材质一定的情况下,都希望 获得较高的致密度和体积稳定性。体密的高低,反应了 成型体内部气孔含量多少,特别是 烧结程度的好坏。材料的 体积稳定性愈高,烧结和 使用过程产生裂纹的可能性愈小,所产生 裂纹的宽度愈小,抗渗透能力愈强。

  (4)不易产生炉瘤

  极少可 能由于熔融物表面或内部存在的杂质(例如Al2O3)而形成炉瘤。因为炉 瘤会使炉子容量显著降低,而且金属瘤本身致密、坚韧,除掉是非常困难的。

  (5)不易被 金属液润湿和渗透

  众所周知,耐火材料是脆性材料,在加热 和冷却过程中不可避免地要产生裂纹。但决定 其寿命的关键因素之一是裂纹的大小和裂纹扩展的速度。而裂纹 扩展与金属液对所接触材料的润湿和渗透能力大小有关。润湿能力愈差,愈有利。

  (6)耐急冷急热性能好

  这一点 对无心感应炉特别重要。因为无 心炉作业方式为“加料—熔化—出炉”过程的不断循环,炉衬材 料反复受到热冲击。若耐火 材料热震稳定性不佳,则极易 产生裂纹和裂纹扩展,金属液 会在短期内渗透到线圈处,导致整台炉衬报废。


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