一、概述
中頻無(wú)芯感應(yīng)爐爐襯的高溫性能主要取決于所用耐火材料的物理、化學(xué)性能及礦物組成，在原輔材料選定的前提下，燒結(jié)工藝是使?fàn)t襯獲得良好顯微組織結(jié)構(gòu)以充分發(fā)揮其耐高溫性能的關(guān)鍵工序。爐襯燒結(jié)的致密程度與耐火材料的化學(xué)組成、粒度配比、燒結(jié)工藝和燒結(jié)溫度等因素有關(guān)。我廠通過(guò)多年的不斷摸索和生產(chǎn)試驗(yàn)，總結(jié)出了合理的筑爐打結(jié)工藝和烘烤燒結(jié)工藝，使?fàn)t齡大幅度上升，2t中頻爐干式打結(jié)爐襯的爐齡(經(jīng)一次中修)高達(dá)1157爐次，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
二、筑爐工藝
(1)筑爐時(shí)去掉云母紙。
(2)對(duì)筑爐用水晶石英砂進(jìn)行如下處理：①手選。主要去除塊狀物及其他雜質(zhì)。②磁選。必須完全去除磁性雜質(zhì)。③干式搗打料。必須進(jìn)行緩慢烘干處理，烘干溫度為200～300℃，保溫4h以上。
1．粘結(jié)劑的選用
用硼酐(B203)代替硼酸(H3BO3)作粘結(jié)劑，加入量為1.1%～1.5%。
2．筑爐材料的選用及配比
(1)筑爐材料的選用應(yīng)注意，不是所有SIO2≥99%的石英砂均可用作感應(yīng)爐爐襯材料，重要的是石英品粒大小。晶粒越粗大、晶格缺陷越少越好(如水晶石英砂SIO2純度高，外表潔白、透明)，且爐子容量越大，對(duì)晶粒的要求越高。
(2)配比爐襯用石英砂粒度組成與配比：3.35～1.70mm(6～8目)10%～15%，1.70～0.85mm(10～20目)25%～30%，0.85～0.425mm(20～40目)25%～30%0.053mm(270目)25%～30%。
3．爐襯的打結(jié)
爐襯打結(jié)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到燒結(jié)質(zhì)量。打結(jié)時(shí)石英砂粒度分布均勻則不會(huì)產(chǎn)生偏析，打結(jié)后的砂層致密度高，燒結(jié)后產(chǎn)生裂紋的幾率下降，有利于提高感應(yīng)爐爐襯的使用壽命。
(1)干式打結(jié)爐襯(以2t中頻無(wú)芯感應(yīng)爐為例)
感應(yīng)爐的感應(yīng)圈涂覆有絕緣膠泥層，與通常使用的絕緣材料如云母、玻璃絲布等相比，使用線圈絕緣膠泥有如下優(yōu)點(diǎn)：①烘干后，厚度為8～15mm的線圈絕緣膠泥層具有良好的絕緣性能，完全可代替云母和玻璃絲布充當(dāng)線圈和爐襯之間的絕緣保護(hù)層；膠泥材料的導(dǎo)熱系數(shù)較高，不必?fù)?dān)心相對(duì)較厚的膠泥層會(huì)影響熱面爐襯的三層結(jié)構(gòu)。②膠泥層位于線圈和保溫層之間，正常情況下，環(huán)境溫度很低(﹤300℃)，偶爾有金屬液接近其表面時(shí)膠泥層會(huì)釋放出少量殘余的水分，使絕緣電阻降低，系統(tǒng)會(huì)提供早期報(bào)警。③利用膠泥本身高于1800℃的耐火度，當(dāng)偶爾有金屬液滲漏到其表面時(shí)，膠泥能為線圈形成一層保護(hù)屏障，若出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，膠泥層可提供一定的事故處理時(shí)間。④對(duì)于頂出式的爐子而言，將膠泥制作成帶有錐度的形狀，避免了爐襯與線圈的摩擦，同時(shí)利用其強(qiáng)度對(duì)線圈進(jìn)行固定，避免了線圈在使用和建、拆爐過(guò)程中的變形，延長(zhǎng)了線圈的使用壽命。⑤線圈與膠泥層作為爐子的永久襯，雖一次性費(fèi)用高，施工周期長(zhǎng)，但其使用壽命可與線圈相同，也可進(jìn)行局部修補(bǔ)，因此就整體而言降低了筑爐成本。
在進(jìn)行干式打結(jié)爐襯前，應(yīng)在爐子線圈絕緣層內(nèi)鋪設(shè)一層石棉板和一層玻璃絲布，鋪設(shè)時(shí)除采用手工平整壓實(shí)各層材料外，還要用彈簧圈上下繃緊，搗固石英砂時(shí)，自上而下逐個(gè)移動(dòng)彈簧圈，直至爐襯打結(jié)完畢。
(2)打結(jié)爐底 爐底厚約280mm，分4次填砂，人工打結(jié)時(shí)應(yīng)防止各處密度不均，造成烘烤與燒結(jié)后的爐襯不致密。因此，必須嚴(yán)格控制加料厚度，一般，每次填砂厚度應(yīng)≤l00mm，爐壁控制在60ram以內(nèi)，多人分班操作，每班4～6人，每次打結(jié)30rain換人，圍繞爐子緩慢旋轉(zhuǎn)換位，用力均勻，以免造成密度不均。