感应炉耐火材料的选择和应用
2023-08-14 17:01:40 点击：
感应炉是所有耐火材料应用中具挑战性的一种。大量感应炼钢装置的成功装配迫切需要提高耐火材料的使用性能，促进了感应炼钢耐火材料性能的不断提高。
感应炉耐火材料应根据炉型、炉结构、熔钢类型、熔炼工艺和操作条件进行选择。同时，还应考虑耐火材料材料从室温到工作温度的物理性能的变化过程和机理，以及耐火材料的应用条件。
九种不同感应炉耐火材料的选择和应用
(1)无芯感应炉熔炼铸铁和有色金属时，一般选用SiO2、ZrO2•由它们组成的SiO2和复相耐火材料。由于Zro2。•SiO2在高温下分解生成£Zro2和fsio2均匀分布在材料中，给予材料高温塑性和耐腐蚀性，说明Zro2可以延长sio2耐火材料的使用寿命。
(2)无芯感应炉可采用酸性炼钢法或碱性炼钢法。酸性炼钢耐火材料与熔炼铸铁相同，采用酸性耐火材料；碱性炼钢采用中性或碱性耐火材料。
（3）在小型无芯感应炉中炼钢时，通常采用镁耐火材料，但耐火材料抗热震性能差，易被渣渗透，导致结构剥落，导致早期损坏，难以适应大容量间歇运行的使用环境。
(5)以各种废钢为原料的中型无芯感应炉采用Al2O3-MgO(约10%MgO)质量耐火材料，可获得高寿命。
(6)直接还原铁球作为添加剂的中型感应炉应采用Mgo-Al2O3-Cr2O3(添加铬矿)质量耐火材料。因为Mgo在高温下、Al2O3、Cr2o3等反应产生复合尖晶石，耐火性高，耐腐蚀性强。因此，它提高了高速铁路/锰渣与侵蚀性强的适应性，使用寿命长。
(7)大型无芯感应炉采用预合成Spinel颗粒制成的尖晶石耐火材料，也可采用MgO(粗颗粒、细粉)、Spinel由(中颗粒.细粉)和Al2O3颗粒组成的混合物，通过精心平衡预合成Spinel和原位Spinel的比例而制成的MgO-Spine耐火材料。这两种耐火材料都能适应大型无芯感应炉的运行条件。
（8）芯感应炉熔化灰铁和铸铁的工作温度为1450~1550，不是很高。虽然传感器熔沟和水套的温度高达1600~1700，但由于水冷却，耐火材料的选择并不是很困难。
（9）无芯感应炉主要采用打结法，而有芯感应炉主要采用浇筑法。打结衬里耐火材料在烧结过程中形成烧结层。为了获得高适应性，预计烧结层的扩展和强度的缓慢上升。因此，耐火材料的配方设计和原始设计材料的选择应确保衬里工作时与高温熔体接触的工作面能够烧结，形成一定强度的烧结层，而不是烧结前的分散结构。该结构具有防止工作层裂纹迁移和吸收裂纹的作用，为延长衬里的使用寿命奠定了良好的基础。
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感应炉耐火材料应根据炉型、炉结构、熔钢类型、熔炼工艺和操作条件进行选择。同时，还应考虑耐火材料材料从室温到工作温度的物理性能的变化过程和机理，以及耐火材料的应用条件。
九种不同感应炉耐火材料的选择和应用
(1)无芯感应炉熔炼铸铁和有色金属时，一般选用SiO2、ZrO2•由它们组成的SiO2和复相耐火材料。由于Zro2。•SiO2在高温下分解生成£Zro2和fsio2均匀分布在材料中，给予材料高温塑性和耐腐蚀性，说明Zro2可以延长sio2耐火材料的使用寿命。
(2)无芯感应炉可采用酸性炼钢法或碱性炼钢法。酸性炼钢耐火材料与熔炼铸铁相同，采用酸性耐火材料；碱性炼钢采用中性或碱性耐火材料。
（3）在小型无芯感应炉中炼钢时，通常采用镁耐火材料，但耐火材料抗热震性能差，易被渣渗透，导致结构剥落，导致早期损坏，难以适应大容量间歇运行的使用环境。
(5)以各种废钢为原料的中型无芯感应炉采用Al2O3-MgO(约10%MgO)质量耐火材料，可获得高寿命。
(6)直接还原铁球作为添加剂的中型感应炉应采用Mgo-Al2O3-Cr2O3(添加铬矿)质量耐火材料。因为Mgo在高温下、Al2O3、Cr2o3等反应产生复合尖晶石，耐火性高，耐腐蚀性强。因此，它提高了高速铁路/锰渣与侵蚀性强的适应性，使用寿命长。
(7)大型无芯感应炉采用预合成Spinel颗粒制成的尖晶石耐火材料，也可采用MgO(粗颗粒、细粉)、Spinel由(中颗粒.细粉)和Al2O3颗粒组成的混合物，通过精心平衡预合成Spinel和原位Spinel的比例而制成的MgO-Spine耐火材料。这两种耐火材料都能适应大型无芯感应炉的运行条件。
（8）芯感应炉熔化灰铁和铸铁的工作温度为1450~1550，不是很高。虽然传感器熔沟和水套的温度高达1600~1700，但由于水冷却，耐火材料的选择并不是很困难。
（9）无芯感应炉主要采用打结法，而有芯感应炉主要采用浇筑法。打结衬里耐火材料在烧结过程中形成烧结层。为了获得高适应性，预计烧结层的扩展和强度的缓慢上升。因此，耐火材料的配方设计和原始设计材料的选择应确保衬里工作时与高温熔体接触的工作面能够烧结，形成一定强度的烧结层，而不是烧结前的分散结构。该结构具有防止工作层裂纹迁移和吸收裂纹的作用，为延长衬里的使用寿命奠定了良好的基础。
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