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中频感应电炉炉衬剥落的原因分析及对策

编辑:耐火浇注料   时间:2020-12-27    浏览:   
     河南耐火砖在工业炉中,尤其是使用不定形耐火材料作为炉衬的窑炉中,炉衬剥落是造成窑炉停炉、使用寿命减短的关键因素之一。下文以中频感应炉为例,详细分析了感应炉炉衬剥落的原因及应对措施。

     炉衬剥落现象

     20吨中频感应电炉,炉衬材料MS1001a,0.8%B2O3加入量,炉衬使用4炉后,检查炉衬时,发现炉衬侧墙和炉底的烧结层表面材料成块或成片的形式从炉衬表层掉落下来,之后炉衬烧结层表面出现凹坑,如下图1所示。


图1 炉衬剥落缺陷

     炉衬剥落缺陷产生的机理分析

     1、水蒸汽产生的炉衬剥落

     100℃,一个标准大气压下,水的比体积为:0.00104344m3/kg(液体),1.6736m3/kg(蒸汽)。所以由水变成水 蒸气后体积膨胀1618倍。 如果炉衬材料含水率过高或者受潮,预制件、线圈浆料中新换且未经行完全烘烤排干水份,当这种炉衬打结后在 烧结时,过快的升温将会且坩埚模具未设排气孔导致炉衬内部急剧产生的大量水蒸气无法快速排出而增压,最后冲破炉衬烧结层表面导致炉衬烧结层表层被顶出而剥落,就会发生上述情况。

     2、机械损伤产生的炉衬剥落

     炉衬在首炉烧结完成的初期,烧结层还没能建立起过硬的强度且厚度不够,如果大块炉料加入炉内将会导致回炉 撞击炉衬,这就容易导致炉衬“被迫”剥落。

     3、膨胀系数不同产生的炉衬剥落

     这现象经常发生在炉衬热面被铁水和非侵润的结合部位。被侵润的热炉衬与未被侵润的冷炉衬界面在冷热循环的变化中,因膨胀系数的不同而产生界面分离。

     4、冷热急剧变换产生的炉衬剥落

     急剧的冷热温度变化,超过炉衬的耐热冲击能力及裂纹弥合能力。

     5、应力产生的炉衬剥落

     这种情况通常发生在炉底,炉衬寿命的中后期,炉衬四周被侵蚀,炉底底部不平时,炉衬被加热后膨胀应力会造成炉衬的爆裂和剥落。

     炉衬剥落缺陷对策

     炉衬剥落主要以水蒸气,应力产生的剥落为主,其它为辅。

     因此对于水分,打结炉衬前新修线圈胶泥、以及更换的预制件,高铝砖可在炉内架设坩埚模具后用电炉电加热经过高温烘烤,彻底排尽其中的结晶水和水蒸气;购买之后的炉衬材料要及早使用并做好防潮措施,防止炉衬回潮;筑炉前应对线圈进行试水试压,防止内循环水微渗漏情况,导致水分进入炉衬内部,在烧结操作时升温要缓慢,并且坩埚模要有排气孔,保证水分的正常溢出。

     对于其他类型,冷庐加料时要使用块度小轻的生铁,不能使用大块回炉剧烈撞击冷态的炉衬;同时应选择合适的炉衬材料打结方法及烘烤工艺,放入坩埚模具前炉底必须要找好水平,防止出现应力剥落的产生。

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