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中頻爐酸性爐襯的燒結工藝的重要性

發布時間:2017/7/27 10:50:51

對于爐襯的燒結,目的是使我們所加的石英砂幹震料固化,并形成一個2-4CM的陶瓷表面,就是我們所說的燒結層,對于石英砂材料來講就是方石英相,這一層陶瓷表面将直接接觸鐵水,它存在的目的就是為了防止鐵水滲入爐襯和抵禦加料作業時爐料對爐襯的沖擊所造成的損害。

  1. 感溫線的作用

  在進行燒結工作時,整體的溫度控制非常重要,為了能清楚的了解爐内溫度,我們事先會在底部,中部接2―3個測溫點,根據檢測的溫度來進行我們的燒結工藝。

  2. 爐襯燒結首批爐料的加入

  進行燒結工藝前的首批爐料方面我們要優先考慮到它的材質的化學成分,因為我們的石英砂爐襯料的主要材料就是氧化矽,而從熱動力學來分析,C和Si 在一定溫度下需要一個平衡比率, 在鐵液溫度越高且含C量也高的情況下,鐵水的Si含量需要就越大,因為我們在爐襯燒結過程中要有一個1580―1600度的保溫時間段,其間如果鐵液含C量高而Si量沒有達到所需的平衡比率時,這時鐵水将會加速從爐襯中汲取矽來平衡這一比率,造成爐襯過早侵蝕變薄,影響其使用壽命。還有就是如果我們的 首批烘爐料其中的C、 Si含量都偏低的時候在較高的溫度下會導緻氧化鐵和氧化錳數量的增加,這些氧化物會與我們的爐襯表面的二氧化矽反應形成鐵矽酸鹽和錳矽酸鹽,而這兩種物質的熔點都在1350℃以下,而同樣使我們的爐襯過早變薄降低了使用壽命。

  考慮到以上兩點再一個就是要考慮到所加烘爐料的密度問題,我們的電爐整個熔化過程是電能通過線圈轉變成磁場能,然後磁場在和金屬爐料反應轉變成電能,再由電能到熱能的一個***,由于烘爐時坩埚為金屬模坩埚,如果爐内部加料空間寬松,坩埚局部對磁場會過度反應,造成受熱過快,而産生變形向内凸起(部分也和坩埚模具厚度由關系),而這個時候往往爐襯石英砂還未燒結固化,耐火材料就會填充到模具變形的空間,造成了爐襯料的密度降低,影響其使用壽命。

  正确的首批爐料的加料方式我們可根據爐子狀況,先在爐膛内加入三分之一的較為小塊幹淨的鑄鐵回爐料,因為底部為***熔化出鐵水的地方,回爐料可以保證C、Si的平衡比率,然後再加入三分之二的生鐵塊,并在其中加入一定量的矽鐵合金。加入生鐵是因為生鐵形狀規則,可提高加料密度。而生鐵中含碳量比較高可用來補充在高溫燒結時鐵水中的碳燒損,加入部分矽鐵的作用則是用來保證鐵水中的C和Si平衡比率。


  3. 燒結工藝溫度控制

  整個燒結工藝溫度控制也是關鍵,首先我們以每小時80到90度速度來緩慢升溫,達到1100左右進行保溫兩個小時,其目的一是為了完全蒸發掉爐襯料中的水分,保證爐料的幹燥,二則是讓松散的石英砂表層部分在保溫過程中形成固體形态的磷石英(形成溫度:870℃),因為坩埚模具會在1300度時熔化掉對石英砂爐襯失去保護作用,固态的磷石英則起到固化石英砂的作用,而這個部分磷石英則會在鐵水溫度升高的同時漸漸變成我們所需要的燒結層。***次保溫完畢後可以拆掉感溫線來進行緩慢熔化,熔化時可以用回爐料來加,但還是應該選擇較小塊和幹淨的料。整個熔化過程要把握好功率的控制,即要保證爐内烘爐料的溶解,還要減小爐内的鐵液的流動性,以防止鐵液對爐襯過度的沖刷,而過早使爐襯變薄。在熔化過程中加料要及時,不要出現半爐鐵水在熔化的現象。把爐内熔滿然後把鐵液溫度緩慢升***1580℃後要進行保溫2個小時以上,這個時期的保溫關鍵性在于讓爐襯石英砂表面轉變成一定厚度的方石英(燒結層),方石英的形成溫度要在1470攝氏度以上,所以為了讓燒結層有一定的強度和厚度保持1580攝氏度的鐵液溫度和兩個小時的保溫很重要。在燒結過程中還應盡量讓鐵液液面盡可能高,這樣做的目的是為了使爐口位置的石英砂強度提高,減小在正常使用過程中爐料對爐口位置的***性。整個燒結過程完成後的爐襯應該避免過早冷爐現象,最少在連續使用4―5爐之後再冷爐,這樣可以起到一個穩定爐襯燒結的作用,避免在冷爐的時候出現較大裂紋,可更好的延長爐襯壽命。


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