電爐耐火材料

　　感應電爐設備結構

　　感應爐是利用電磁場感應原理將電能轉化為熱能，使金屬爐料發(fā)熱熔化的高溫熔煉設備。按結構分,有無芯感應爐(坩堝式)和有芯感應爐(溝槽式)兩大類，如圖3-1~圖3-3所示。

　　無芯感應爐結構示意圖

　　無芯感應爐爐襯結構示意圖

　　有芯感應爐爐襯示意圖

　　感應爐具有、節(jié)能、低污染、成分易調節(jié)(無芯爐)、氣氛易控制等點，因此在鑄造、煉鋼、有色熔煉、精密合金生產等方面得到了廣泛應用。然而，感應爐的發(fā)展在一定程度上卻受高功率電源以及長壽命耐火材料的限制。隨著大功率晶閘管變頻電源的開發(fā)和可靠性的提高，中頻感應電爐逐步取代工頻感應電爐以及感應爐，向大容量、高功率方向發(fā)展，應用領域不斷擴展，工作條件日益苛刻，從而對耐火材料提出了更高的要求。

　　感應電爐耐火材料提出了更高要求 你能滿足嗎?

　　感應電爐耐火材料的要求

　　感應爐耐火材料處于相對單薄的斷面(見圖3-2)和許多熔煉操作的強侵蝕性環(huán)境的使用條件下，而經常成了停爐的原因。這表明感應爐已成了所有耐火材料應用場合中具有挑戰(zhàn)性的一個。

　　感應爐煉鋼方法按耐火材料性質分為酸性冶煉法和堿性冶煉法。酸性冶煉法冶煉時造酸性渣，所以耐火材料主要為石英砂和鋯英石，其打結、供烤、燒結過程與冶煉鑄鐵時相近。石英砂或者鋯英石爐襯一般用于低碳鋼或者低合金鋼的冶煉。堿性冶煉法冶煉時造堿性渣，所以耐火材料為中性、堿性耐火材料或者石墨坩堝等，適用于高合金鋼、特殊鋼、精密合金鋼等鋼種的冶煉。

　　在歷史上，有多種系列耐火材料用于感應爐內襯(見表3-1),其中SiO2質和鋯英石質由于其酸性曾經偶爾被采用，并延續(xù)至今，但更流行的感應爐煉鋼用耐火材料主要是高鋁質、MgO-CaO質和由Spinel組成的耐火材料。

　　無芯感應爐耐火材料清單表

　　感應爐由于功能的多樣化，需要多種高性能耐火材料與之相適應。也就是說，耐火材料在感應爐中的應用，不僅需考慮爐型、爐體結構和熔煉工藝，而且也要考慮耐火材料的材質及其從常溫到工作溫度之間的礦物相、物理性能變化過程和變化機理;同時還要根據(jù)應用要求，特別是革新設備的應用要求進行耐火材料的選擇和材料性能的改進。

　　在煉鋼應用爐日趨大型化和高功率化的今天，重點則采用A12O3基耐火材料并盡量提高其使用性能。由于“配料熔煉”(使用直接還原鐵球作添加料等)無芯感應爐的侵蝕性環(huán)境和嚴峻的熱震條件，須向A12O3基耐火材料中配入MgO、鉻礦(包括Cr2O3粉)和預合成Spinel等，以化材料的性能。