中频炉炉衬材料也称中频炉耐火材料、中频炉干振料、中频炉打结料、中频炉捣打料,分酸性、中性、碱性炉衬材料,酸性炉衬材料是以高纯石英、熔融石英为主要原料,以复合添加剂为烧结剂;中性炉衬材料是以氧化铝、高铝材料为主要原料,以复合添加剂为烧结剂。
碱性炉衬材料是以高纯电熔刚玉、高纯电熔镁砂、高纯尖晶石作为主要原料,以复合添加剂为烧结剂。
中频炉炉衬材料有三种,一种为酸性炉衬,由石英砂干式捣打成型,黏结剂为硼砂或硼酸;另一种为镁砂干式捣打成型,黏结剂相同也是硼砂或硼酸。一种为中性炉衬,由高铝矾土熟料捣打成型。近几年跟着技术的发展,各种新材料的出现,中频炉炉衬材料中也出现了许多新的炉衬材料。
1、酸性炉衬
酸性炉衬主要是石英砂,它价格低廉,分布广泛,绝缘性好,施工要求低,使用时缺陷少,出产比较稳定,但石英砂耐火度低,对铸造大型中频炉就不能满足要求了。并且在升温过程中存在二次相改动,标准稳定性差,化学稳定性也不抱负,简单和炉渣反应而构成腐蚀。为了防止这些缺陷可选用电熔石英,它含量高,二氧化硅含量大于99%,耐火度显着前进,靠近熔点,并且升温时不存在二次相变,不存在升温标准改动,热震稳定性也大为前进。
2、中性炉衬
选用电熔刚玉作为中频炉炉衬,由于白刚玉熔点高达2050℃,硬度高达八级,耐磨、耐高温,化学稳定性也比石英好。适用于高温铸钢或大型炉炉衬。特点是同样有相变及热膨胀系数大的缺陷,在实践中参与尖晶石微粉可显着前进抗腐蚀性及标准稳定性。
3、碱性炉衬
传统碱性炉衬选用镁砂干式捣打成型,优点是耐火度高,靠近2800℃,缺陷是膨胀系数大,易开裂,镁砂炉衬耐腐蚀,寿命长,价格低,使用十分广泛,使用时参与白刚玉微粉或尖晶石微粉显着前进使用寿命。
4、尖晶石炉衬
尖晶石炉衬是一种新式的炉衬材料,它选用氧化铝和氧化镁成型,高温烧成或电熔预组成尖晶石,再按要求出产各种颗粒标准,用作中频炉衬,结合剂仍选用硼砂或硼酸,它并具白刚玉炉衬、镁砂炉衬的优点,而防止了其缺陷,是大型中频炉衬及高温炉衬的发展方向。许多进口炉衬材料属这一类型。
5、炉衬材料的新工艺、新材料
①在传统炉衬材料中参与超微粉(大多在几个微米),可前进炉衬材料的耐腐蚀性、热震稳定性,如硅微粉、氧化铝微粉、白刚玉微粉、尖晶石微粉等。
②干法成型。传统炉衬均选用干粉干式捣打成型,缺陷是易层析,构成空泛等缺陷。半干法中参与2%~3%水拌料,减少层析,整体性好,也不会构成太大危害,只需低温烘炉时间略长一点。
③半干法成型参与纯铝酸钙水泥,用纯酸性或中性炉衬;而在碱性炉衬中参与氧化镁、六偏磷酸钠等。
6、中频炉炉衬的工作环境与要求
中频炉主要通过电磁感应原理将电能转化为热能,对置于线圈内的金属进行加热和熔炼。此过程中,炉衬直接暴露于高温的金属液体及炉气环境中,不仅要承受高达上千度的高温,还要抵御金属液及炉渣的冲刷与侵蚀,同时保持结构的完整性,以确保生产的安全与效率。因此,理想的炉衬耐火材料应满足以下几点要求:
- 高耐火度:能够承受炉内高温而不熔化或显著软化。
- 抗侵蚀性:对金属液及炉渣具有良好的抵抗能力,减少渗透与侵蚀。
- 热稳定性:在急剧的温度变化下,结构保持稳定,不易开裂或剥落。
- 良好的导热性:适度传导热量,保持炉衬内外温度均衡,减少热应力。
- 一定的机械强度:能够承受炉内金属液的冲刷及炉体结构的支撑作用。
- 易施工与维护:便于安装、修补及更换,降低维护成本。