石英砂講座爐襯常見問題PPT課件

1、Refractory Problems in Coreless Induction Furnaces/無芯感應(yīng)電爐爐襯常見問題無芯感應(yīng)電爐爐襯常見問題 Superheating/過熱 Finning/穿爐 Spalling/爐襯剝落 Erosion/侵蝕 Saturation/滲漏 Build-up/結(jié)渣第1頁/共30頁 溫度變化或溫度梯度對爐襯產(chǎn)生的應(yīng)力。 當(dāng)應(yīng)力超過耐火材料的強(qiáng)度時(shí)，將使?fàn)t襯產(chǎn)生裂紋或使原有裂紋擴(kuò)張。什么是熱沖擊？石英砂爐襯的抗熱沖擊能力石英砂爐襯的抗熱沖擊能力第2頁/共30頁 與操作有關(guān) 快速的溫度變化 冷熱循環(huán) 不正確的加熱程序/過早進(jìn)水 火焰的沖擊 間斷性高功率 過長

2、時(shí)間的低液面保溫 與材料有關(guān) 材料的晶型轉(zhuǎn)變速度 爐襯燒結(jié)的情況 爐襯松散層的厚度 。石英砂爐襯的抗熱沖擊能力石英砂爐襯的抗熱沖擊能力第3頁/共30頁 當(dāng)爐襯經(jīng)過燒結(jié)再冷卻后不可控制地會產(chǎn)生裂紋。再次使用之前要通過合理的起熔工藝，使?fàn)t襯的裂紋愈合。 熔化鋼的爐襯：1200C保溫1-2小時(shí) 熔化鐵的爐襯：1100C保溫1-2小時(shí) 熔化銅的爐襯：1200C保溫1-2小時(shí) 熔化鋁的爐襯：980C保溫1-2小時(shí) 加熱到上述保溫溫度的時(shí)間，因爐子大小和頻率的不同而不同。避免熱沖擊對爐襯的損壞：冷爐襯的起熔第4頁/共30頁 爐襯起皮，剝落 燒結(jié)層形成不好 漏電報(bào)警，送不了高功率 局部或整體爐襯侵蝕加劇 爐

3、襯出現(xiàn)灰白色無芯感應(yīng)電爐爐襯耐火材料中水分的影響無芯感應(yīng)電爐爐襯耐火材料中水分的影響第5頁/共30頁Superheating/過熱過熱What is meant by “superheating?”/爐襯“過熱”指什么It is the condition of the refractory when it has been subjected to excessively high melting temperatures, enough to actually fuse or melt the refractory matrix. No grain definition would rem

4、ain. Grain definition and grain boundaries are usually not visible upon superheating./是指爐襯使用在過高的熔化溫度下，足以熔合或熔化耐火材料的結(jié)合劑。分不清爐襯的顆粒形狀。爐襯過熱時(shí)，爐襯的粒形和顆粒的邊緣通常是分布不清的Once fused, this “hot face” cannot be subjected to thermal shock and cannot be expected to be restarted successfully/爐襯一旦過熱，將經(jīng)不起熱沖擊，再起熔也不會成功第6頁/共3

5、0頁現(xiàn)象：耐材呈現(xiàn)玻璃態(tài)，一般發(fā)生在爐體下部。是指爐襯使用在過高的熔化溫度下，足以熔合或熔化耐火材料的結(jié)合劑。分不清爐襯的顆粒形狀。爐襯過熱時(shí)，爐襯的粒形和顆粒的邊緣通常是分布清的。原因：1、爐料架橋；不正確的加料方式2、耐火材料中含有金屬（螺釘、焊渣等）；3、金屬滲透或裂紋滲透。4、熔煉金屬溫度過高。缺少溫度控制。5、原材料中Al2O3， Fe2O3等雜質(zhì)會顯著降低爐襯材料的耐火度，也會在正常操作溫度下爐襯表現(xiàn)為過熱現(xiàn)象。過 熱第7頁/共30頁What can be expected:/過熱會導(dǎo)致：Severe refractory wear in superheated areas/過熱區(qū)

6、域耐火材料嚴(yán)重侵蝕Uneven surface of glass-like hot face/爐襯燒結(jié)層產(chǎn)生不均勻的玻璃體Poor thermal shock resistance leading to extensivecracking which will not be sealed due to loss ofreversible expansion/抗熱沖擊的性能降低，沒有足夠的可逆膨脹，產(chǎn)生的裂紋無法彌合Superheating/過熱第8頁/共30頁過熱過熱第9頁/共30頁過熱過熱第10頁/共30頁過過 熱熱不合理的加料方法棚 料金屬穿入結(jié)渣金屬滲透缺乏溫度控制熔池溫度過高爐襯過熱第

7、11頁/共30頁魚鰭狀鉆鐵（金屬）現(xiàn)象：大量金屬滲透在耐火材料裂紋中。原因：冷熱循環(huán)形成的裂紋：1、水平裂紋； a. 分層：不正確的筑爐方法，每次加料前應(yīng)扒 松前層表面，加料后除氣4遍后再搗打4遍 b. 爐襯依附：經(jīng)常出現(xiàn)在出鐵口與工作爐襯的結(jié)合部。可通過改變爐嘴的施工方法解決2、垂直裂紋；冷熱沖擊引起，采用正確的冷卻工藝和再起熔工藝。3、任意方向裂紋。一般由機(jī)械碰撞或脫模引起。第12頁/共30頁Finning/魚鰭狀鉆鐵（金屬）魚鰭狀鉆鐵（金屬）鉆鐵會導(dǎo)致：在鉆鐵周圍的黑色金屬滲透爐襯的壽命明顯降低早期的接地報(bào)警潛在的鐵水穿到線圈的風(fēng)險(xiǎn)干振料整體燒結(jié)，沒有松散層爐襯表現(xiàn)為持續(xù)不斷地從爐口膨脹

8、鉆鐵的氧化會造成局部耐火材料的侵蝕第13頁/共30頁與施工有關(guān)分層液 面 太 低溫 度 梯 度爐 子 結(jié) 構(gòu)爐 襯 受 阻水 平不合理的冷爐和起熔急冷急熱垂 直加料工藝及爐料尺寸誤 操 作無 規(guī) 律裂 紋穿 爐魚鰭狀鉆鐵（金屬）第14頁/共30頁 現(xiàn)象：耐火材料塊或片從燒結(jié)的爐墻上脫落。 原因：不恰當(dāng)?shù)闹t或燒結(jié)引起。 水蒸汽：燒結(jié)速度太快，材料中的水分來不及排出； 機(jī)械剝落：加料引起； 膨脹剝落：金屬侵蝕后引起爐襯表面的膨脹不一致，造成爐襯脫落；提高整體 筑爐密度。 擠壓剝落：常發(fā)生在爐底； 熱剝落：溫度快速變化。爐襯剝落爐襯剝落第15頁/共30頁爐襯剝落爐襯剝落快速加熱含水材料線圈漏水產(chǎn)生

9、蒸汽蒸汽剝落誤操作機(jī)械剝落快速溫度變化熱剝落耐火材料壓力過大應(yīng)力剝落金屬滲入非金屬滲入滲入不同膨脹剝落爐襯剝落第16頁/共30頁爐襯剝落爐襯剝落第17頁/共30頁爐襯剝落爐襯剝落第18頁/共30頁侵蝕侵蝕現(xiàn)象：爐襯變薄，坩堝內(nèi)徑變大。原因：1. 機(jī)械侵蝕： 爐料碰撞、摩擦； 電磁攪拌（爐墻下部常出現(xiàn)大象腳）。2. 化學(xué)腐蝕： 熔溶金屬反應(yīng)； 渣侵蝕。第19頁/共30頁金屬液和渣子對爐襯的化學(xué)侵蝕金屬液和渣子對爐襯的化學(xué)侵蝕 金屬液和渣子深入燒結(jié)層 渣子和爐襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如： 2FeO + SiO2 = 2FeOSiO2 鐵橄欖石 金屬液中的一些成分和爐襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如：C + SiO2 =

10、 CO(g) + Si Gas Holes 有害的元素： Mn, Fe, C, Ca, V, Ti, Co, Al, Zn, Cu, Bi, Na, K, S, P, Li, Be, Sr, B 有害的氧化物：FeO, MnO, CaO, Al2O3, CuO, B2O3, MgO, Na2O, Cr2O3 第20頁/共30頁爐料（加料方式）對爐襯的影響爐料（加料方式）對爐襯的影響 爐底加回爐料，隨后加腐蝕性更強(qiáng)的爐料。如：回爐料；生鐵；廢鋼。 添加物碳、錳、去氧劑等要等到熔化到1/3爐后加入。 使用兩種尺寸的爐料可以降低棚料的可能性。 控制向送電線圈以上部分的爐內(nèi)加料。 中頻/高頻無芯感應(yīng)電

11、爐的熔化模式。 推薦使用的首爐爐料。第21頁/共30頁無芯爐爐襯斜坡處侵蝕無芯爐爐襯斜坡處侵蝕(大象腳侵蝕大象腳侵蝕) 與施工有關(guān)的原因：加入松料層厚度最大的施工密度，振動位置模具斜坡部位的設(shè)計(jì)和模具的加強(qiáng)澆注環(huán)的支撐作用 化學(xué)不穩(wěn)定性：低液面時(shí)金屬液內(nèi)氧化物，如FeO和MnO過多。 機(jī)械攪拌和過熱：磁力線的分布金屬液的過熱第22頁/共30頁金屬化學(xué)成分渣子化學(xué)成分化學(xué)侵蝕誤操作攪拌作用機(jī)械侵蝕侵蝕侵蝕侵蝕第23頁/共30頁滲漏滲漏燒 結(jié) 層 形 成 前 金 屬 熔 化施 工 密 度 低爐 襯 截 面 低 的 溫 度 梯 度滲 漏現(xiàn)象：金屬滲透在爐襯中。原因：1. 筑爐密度太低；2. 燒結(jié)層未

12、形成之前金屬已經(jīng)熔溶；3. 化學(xué)反應(yīng)。第24頁/共30頁石英砂爐襯結(jié)渣石英砂爐襯結(jié)渣1、回爐料中含石英砂(粘在鑄鐵表面的廢型砂)較多，這些砂子會沉在爐底或粘在爐壁上使?fàn)t襯增厚，嚴(yán)重時(shí)使?fàn)t底形成V字形，爐子容積變小。2、石英砂爐襯系酸性爐襯，酸性渣遇到酸性爐襯粘附，尤其在渣線位置固定，出鐵溫度較低的情況下，渣線位置結(jié)渣嚴(yán)重，影響加料和爐子容量。 對策:1、回爐料應(yīng)清理干凈方可進(jìn)爐，爐料潔凈可延長爐襯壽命。2、在熔化初期鐵水液面升到掛渣嚴(yán)重處，暫停加料，加適量活性石灰在需要去渣的地方，緩慢升溫或保溫，待掛渣被侵蝕后扒渣;也可待鐵水液面升到掛渣嚴(yán)重處，暫停加料，繼續(xù)升溫至1400一1420，用鏟刀小心鏟除掛渣;如掛渣在渣線位置，采用多加一些爐料，在爐料全部熔化后，把出鐵溫度比平時(shí)提高20 -V 30左右，扒凈渣子。 第25頁/共30頁結(jié)渣現(xiàn)象：爐墻變厚，不光滑。原因：金屬氧化物、含渣和砂的回爐料等在爐墻上引起附著。第26頁/共30頁 爐料 添加劑- SiC, 合金 耐火材料 聚渣劑 熔化過程的爐料氧化難熔氧化物的來源第27頁/共30頁結(jié)渣物的形成結(jié)渣物的形成 金屬氧化 (O2 in metal)如: Fe + O FeO 氧化物的置換反應(yīng)Example: 2Al + 3FeO Al