感应炉耐火材料的选择与应用
2024-02-28 14:44:23 点击：
感应炉是所有耐火材料应用中挑战性的一种。大量感应炼钢装置的成功安装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特性的不断改进。
感应炉耐火材料应根据炉型、炉结构、冶炼钢类型、冶炼工艺和操作条件进行选择，还应考虑耐火材料从室温到工作温度的物理性能、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)无芯感应炉冶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。因为Zro2。•SiO2在高温下分解生成£Zro2和fsio2均匀分布在材料上，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偏碱炼钢法。酸性炼钢耐火材料与冶炼铸铁相同，采用酸性耐火材料；偏碱炼钢采用中性或偏碱耐火材料。
（3）小型无芯感应炉炼钢时，通常采用镁耐火材料，但耐火材料抗热震性能差，易被炉渣渗入，导致结构脱落，造成先进损坏，无法适应大空间、间歇运行的使用环境。
(4)正常使用的中型无芯感应炉采用Mgo-Al2O3或Mgo-Spinal混合料制成的耐火材料，均为Mgo-Spind耐火材料。
(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)以直接还原铁球为添加剂的中型感应炉应采用Mgo-Al2O3-Cr2O3(添加铬矿)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，提高了与腐蚀性强的高铁/锰炉渣的适应性，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和原点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）芯感应炉冶炼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，但耐火材料的选择并不难。
（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。煅烧过程中会形成煅烧层。为了获得高适应性，预计煅烧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
材料选择应确保衬里工作时与高温溶体接触的工作面能够煅烧，形成一定强度的煅烧层，而不是工作层，以保持煅烧前的分散结构。该结构具有防止工作层裂缝转移和吸收裂缝的作用，为增加衬里的使用寿命奠定了坚实的基础。
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感应炉耐火材料应根据炉型、炉结构、冶炼钢类型、冶炼工艺和操作条件进行选择，还应考虑耐火材料从室温到工作温度的物理性能、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)无芯感应炉冶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。因为Zro2。•SiO2在高温下分解生成£Zro2和fsio2均匀分布在材料上，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偏碱炼钢法。酸性炼钢耐火材料与冶炼铸铁相同，采用酸性耐火材料；偏碱炼钢采用中性或偏碱耐火材料。
（3）小型无芯感应炉炼钢时，通常采用镁耐火材料，但耐火材料抗热震性能差，易被炉渣渗入，导致结构脱落，造成先进损坏，无法适应大空间、间歇运行的使用环境。
(4)正常使用的中型无芯感应炉采用Mgo-Al2O3或Mgo-Spinal混合料制成的耐火材料，均为Mgo-Spind耐火材料。
(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)以直接还原铁球为添加剂的中型感应炉应采用Mgo-Al2O3-Cr2O3(添加铬矿)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，提高了与腐蚀性强的高铁/锰炉渣的适应性，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和原点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）芯感应炉冶炼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，但耐火材料的选择并不难。
（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。煅烧过程中会形成煅烧层。为了获得高适应性，预计煅烧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
材料选择应确保衬里工作时与高温溶体接触的工作面能够煅烧，形成一定强度的煅烧层，而不是工作层，以保持煅烧前的分散结构。该结构具有防止工作层裂缝转移和吸收裂缝的作用，为增加衬里的使用寿命奠定了坚实的基础。
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