錫鑄：如何提高中頻爐使用壽命？
提高感應(yīng)電爐爐體的使用壽命是每一個(gè)鑄造工作者追求的目標(biāo)，對(duì)企業(yè)也將有重大意義。影響電爐坩堝的使用壽命主要有爐襯耐火材料、烘爐工藝和使用工藝等方面，下面分別加以介紹。
一、爐襯耐火材料
爐襯耐火材料質(zhì)量及其性能的好壞對(duì)爐子的使用壽命起到根本的作用。
1）筑爐耐火材料要有相當(dāng)高的耐火度，抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，不軟化，不熔融。同時(shí)還要具有高的體積穩(wěn)定性，抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，體積不收縮和僅有均勻膨脹。
2）耐火材料的成分。耐火材料中的雜質(zhì)，在高溫下能形成低熔點(diǎn)的化合物，從而降低了耐火材料的耐火度。因此，爐襯砂中要保證石英含量，嚴(yán)格控制雜質(zhì)成分，爐襯砂成分控制如下：ω（SiO2）≥98.0%；ω（Al2O3）≤0.5%；ω（Fe2O3）≤0.5%；ω（TiO2）≤0.05%；ω（H2O）≤0.5%。
3）耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比，可以在筑爐過程中容易形成密度高的耐火層，在使用過程不易出現(xiàn)缺陷。下面是一組較合理的比例：3.35mm～5mm、0.85mm～1.70mm、0.1mm～0.85mm、0.1mm以下的比例分別為17%、33%、20%、30%。
二、烘爐工藝
烘爐是為了獲得燒結(jié)層的過程，燒結(jié)層的好壞直接影響到了爐子的使用壽命，烘爐是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。爐腔筑好后，應(yīng)立即進(jìn)行烘爐；烘爐前，檢查電氣設(shè)備、冷卻水系統(tǒng)是否正常；烘爐時(shí)要嚴(yán)格按烘爐工藝進(jìn)行。烘爐工藝是烘爐過程中的關(guān)鍵因素，具體要點(diǎn)：①要控制好加熱速度，特別是烘爐早期，如果加熱速度過快，爐襯中的水分排出過快則容易形成裂紋，使?fàn)t子的壽命大大縮短。②當(dāng)爐襯被加熱到573℃時(shí)石英相變過程中膨脹過快將容易引起裂紋甚至剝落，因此在400℃加熱到600℃時(shí)，加熱速度應(yīng)減慢，而在870℃時(shí)應(yīng)保溫1h～2h，使其能緩慢且完全的相變。③烘爐最后階段為燒結(jié)保溫，燒結(jié)溫度根據(jù)具體耐火材料而定，一般希望能得到厚度為爐襯厚30%的燒結(jié)層，因此，一般燒結(jié)溫度高于出鐵溫度50～100℃。
三、用爐工藝
爐子使用過程的各種工藝對(duì)爐子的使用壽命也相當(dāng)重要，各種操作不當(dāng)均可能會(huì)降低爐子的使用壽命。因此在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1）由于新爐的燒結(jié)層較薄，因此新爐的使用工藝很重要。新爐出水的第1爐應(yīng)出50%即加料熔化，這樣可避免全部出水后加料使?fàn)t襯驟冷而出現(xiàn)裂紋等缺陷；新爐盡可能地進(jìn)行連續(xù)熔煉，避免間斷熔煉忽冷忽熱而造成的裂紋，一般應(yīng)連續(xù)熔化1個(gè)星期。
2）熔煉過程中盡量避免高溫熔煉。在高溫狀態(tài)下，爐襯將與鐵液進(jìn)行坩堝反應(yīng)，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，溫度越高、C越高、Si越低，爐襯的蝕損將加劇，尤其在新爐時(shí)更為明顯，因此熔化時(shí)在保證出水溫度下盡量避免高溫。
3）避免爐襯過熱。由于中頻爐升溫速度相當(dāng)快，當(dāng)熔煉工不注意時(shí)，使?fàn)t料出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象而使?fàn)t襯出現(xiàn)局部高溫甚至超過爐襯的耐火度，這樣有可能使?fàn)t襯熔融而蝕損。
4）在使用過程中，由于故障等原因需要長(zhǎng)時(shí)間停爐時(shí)，應(yīng)將爐內(nèi)的鐵液倒空，避免鐵水冷凝時(shí)對(duì)爐襯的拉裂而使?fàn)t襯損壞。
5）使用過程中尤其新爐時(shí)盡量使用干凈的爐料。
6）在停爐冷卻時(shí)，為了避免爐襯驟冷，應(yīng)進(jìn)行空爐冷卻，同時(shí)為避免爐襯在冷卻過程中上下溫差過大而產(chǎn)生裂紋，應(yīng)蓋爐蓋，使?fàn)t襯在冷卻時(shí)上下均勻，從而保證爐子的使用壽命。
7）由于爐冷時(shí)不可避免的出現(xiàn)垂直裂紋，因此，冷爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先低溫烘爐，再進(jìn)行熔化，從而使裂紋能先彌合，避免鐵水熔化時(shí)滲入裂紋使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。
8）爐子使用過程中要注意觀察爐況，觀察好爐況就是對(duì)爐子的一種保護(hù)，每3日測(cè)量爐底，每日每爐均要觀察爐墻，從而保障了爐襯的安全。
9）對(duì)電爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如經(jīng)常進(jìn)行吹掃線圈，清掃線圈上的雜物防止線圈擊穿，從而避免了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的拆爐，有效的提高了坩堝使用壽命。
一、爐襯耐火材料
爐襯耐火材料質(zhì)量及其性能的好壞對(duì)爐子的使用壽命起到根本的作用。
1）筑爐耐火材料要有相當(dāng)高的耐火度，抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，不軟化，不熔融。同時(shí)還要具有高的體積穩(wěn)定性，抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，體積不收縮和僅有均勻膨脹。
2）耐火材料的成分。耐火材料中的雜質(zhì)，在高溫下能形成低熔點(diǎn)的化合物，從而降低了耐火材料的耐火度。因此，爐襯砂中要保證石英含量，嚴(yán)格控制雜質(zhì)成分，爐襯砂成分控制如下：ω（SiO2）≥98.0%；ω（Al2O3）≤0.5%；ω（Fe2O3）≤0.5%；ω（TiO2）≤0.05%；ω（H2O）≤0.5%。
3）耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比，可以在筑爐過程中容易形成密度高的耐火層，在使用過程不易出現(xiàn)缺陷。下面是一組較合理的比例：3.35mm～5mm、0.85mm～1.70mm、0.1mm～0.85mm、0.1mm以下的比例分別為17%、33%、20%、30%。
二、烘爐工藝
烘爐是為了獲得燒結(jié)層的過程，燒結(jié)層的好壞直接影響到了爐子的使用壽命，烘爐是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。爐腔筑好后，應(yīng)立即進(jìn)行烘爐；烘爐前，檢查電氣設(shè)備、冷卻水系統(tǒng)是否正常；烘爐時(shí)要嚴(yán)格按烘爐工藝進(jìn)行。烘爐工藝是烘爐過程中的關(guān)鍵因素，具體要點(diǎn)：①要控制好加熱速度，特別是烘爐早期，如果加熱速度過快，爐襯中的水分排出過快則容易形成裂紋，使?fàn)t子的壽命大大縮短。②當(dāng)爐襯被加熱到573℃時(shí)石英相變過程中膨脹過快將容易引起裂紋甚至剝落，因此在400℃加熱到600℃時(shí)，加熱速度應(yīng)減慢，而在870℃時(shí)應(yīng)保溫1h～2h，使其能緩慢且完全的相變。③烘爐最后階段為燒結(jié)保溫，燒結(jié)溫度根據(jù)具體耐火材料而定，一般希望能得到厚度為爐襯厚30%的燒結(jié)層，因此，一般燒結(jié)溫度高于出鐵溫度50～100℃。
三、用爐工藝
爐子使用過程的各種工藝對(duì)爐子的使用壽命也相當(dāng)重要，各種操作不當(dāng)均可能會(huì)降低爐子的使用壽命。因此在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1）由于新爐的燒結(jié)層較薄，因此新爐的使用工藝很重要。新爐出水的第1爐應(yīng)出50%即加料熔化，這樣可避免全部出水后加料使?fàn)t襯驟冷而出現(xiàn)裂紋等缺陷；新爐盡可能地進(jìn)行連續(xù)熔煉，避免間斷熔煉忽冷忽熱而造成的裂紋，一般應(yīng)連續(xù)熔化1個(gè)星期。
2）熔煉過程中盡量避免高溫熔煉。在高溫狀態(tài)下，爐襯將與鐵液進(jìn)行坩堝反應(yīng)，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，溫度越高、C越高、Si越低，爐襯的蝕損將加劇，尤其在新爐時(shí)更為明顯，因此熔化時(shí)在保證出水溫度下盡量避免高溫。
3）避免爐襯過熱。由于中頻爐升溫速度相當(dāng)快，當(dāng)熔煉工不注意時(shí)，使?fàn)t料出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象而使?fàn)t襯出現(xiàn)局部高溫甚至超過爐襯的耐火度，這樣有可能使?fàn)t襯熔融而蝕損。
4）在使用過程中，由于故障等原因需要長(zhǎng)時(shí)間停爐時(shí)，應(yīng)將爐內(nèi)的鐵液倒空，避免鐵水冷凝時(shí)對(duì)爐襯的拉裂而使?fàn)t襯損壞。
5）使用過程中尤其新爐時(shí)盡量使用干凈的爐料。
6）在停爐冷卻時(shí)，為了避免爐襯驟冷，應(yīng)進(jìn)行空爐冷卻，同時(shí)為避免爐襯在冷卻過程中上下溫差過大而產(chǎn)生裂紋，應(yīng)蓋爐蓋，使?fàn)t襯在冷卻時(shí)上下均勻，從而保證爐子的使用壽命。
7）由于爐冷時(shí)不可避免的出現(xiàn)垂直裂紋，因此，冷爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先低溫烘爐，再進(jìn)行熔化，從而使裂紋能先彌合，避免鐵水熔化時(shí)滲入裂紋使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。
8）爐子使用過程中要注意觀察爐況，觀察好爐況就是對(duì)爐子的一種保護(hù)，每3日測(cè)量爐底，每日每爐均要觀察爐墻，從而保障了爐襯的安全。
9）對(duì)電爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如經(jīng)常進(jìn)行吹掃線圈，清掃線圈上的雜物防止線圈擊穿，從而避免了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的拆爐，有效的提高了坩堝使用壽命。
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