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延长无芯感应电炉耐火材料炉衬寿命 耐火材料设计参数 模具的设计和结构 施工 烧结 冷炉 冷起熔 操作条件 加料顺序 填料的尺寸和质量 影响无芯感应电炉耐火材料炉衬寿命的因素有: 耐火材料设计参数 不定形耐火材料的主要设计 耐火原料粒度和颗粒分布的控制 化学和陶瓷结合相的考虑 不同温度下的永久线膨胀和可逆线膨胀的仔细考虑 冷态抗折强度和热态抗折强度的仔细推敲 热力学性能 不融湿添加剂的控制 耐火原料粒度和颗粒分布的控制 化学和陶瓷结合相的考虑 干振料结合剂的主要种类 化学 化学 陶瓷 低温 中温 高温 模具的设计和结构 目标: 在施工和烧结过程中保证模具的强度. 模具设计可以传递振动能量给耐火材料以紧实耐火材料. 模具必须在烧结过程中耐火材料热面形成前保持强度. 模具设计时考虑事项 平滑的焊接 模具内交叉支撑 模具的锚固 模具的结构 模具的放置 模具的清洁 施工 目标: 优化提高干振耐火材料的密度来阻止熔融金属和渣的渗透. 施工方法: 干捣 (Bosch 振动器) 模具敲击 (Martin/Netter-cross/Vibrotor/3-legged vibrator system) Gradmatic 全自动施工/模具振动 电动振动系统 (EVS) 传统施工标准: 控制松料层的厚度 保证每一松料层的除气 除气后耐火材料的适宜的振动 无芯炉干振料的施工 用振动器的施工 施工炉底和炉墙的捣头的设计 耐火材料填料厚度: 4” (100mm) 最大松料层的厚度 除气工艺和工具: 每一松散料层用叉子除气7遍; 捣实后(7遍)表面刮毛以保证层之间的良好接触 捣打工艺: 每一松料层 模具振动施工 对于大中型无芯炉 五种模具内部振动方式: - Martin 振动器 - Netter 振动器 - jolter 振动器 - Gradmatic 自动安装系统 - EVS电动振动系统 炉底使用同样的振动工艺. 手工振动, Bosch振动 及 模具振动系统 模具振动系统 模具振动的施工 确保高强度的模具置于炉子的中心. 振动工艺:监测所用材料的数量和振动频率 Martin 振动器: 最小频率 3200 VPM. Netter 振动系统: 最小频率 5400 VPM 振动15 分钟; 大无芯炉的振动时间应延长. EVS 振动器: 低频模式 3000-3600 vpms 高频模式 4800 – 6000 vpms 烧结 烧结的目的是形成一个耐火材料的热面层. 必须按照烧结工艺烧结. 烧结 – 工频炉 ?2002 Allied Mineral Products 烧结 – 中频和高频炉 ?2002 Allied Mineral Products 烧结中金属模的变形 尽可能长时间保持钢模的垂直, 减少由于模具的变形引起的局部材料密度的降低,避免因此引起的局部金属液或渣的渗透. 烧结 – 各部位温度的差异 ?2002 Allied Mineral Products 添加烧嘴辅助烧结 Metal Level 正常使用时的液面高度 为保证电炉性能的稳定, 正常使用时的液面应在有效线圈的上部, 封口料的下部. TOP CAP ?2002 Allied Mineral Products Metal Level 最终烧结时的液面高度 烧结时的液面应与炉嘴持平, 保证封口料和炉嘴材料的烧结. ?2002 Allied Mineral Products 炉嘴的结构 热炉衬的快速冷却工艺 强制鼓风冷却后,观察炉衬情况, 必要时用修补料修补. 干振料中的裂纹 扩展 裂纹扩展方式 松散层 半烧结层 烧结层 电炉半炉和满炉熔体时 的热有限元分析 冷起熔工艺 目的是保证炉衬冷却产生的裂纹加热后弥合. 使用干净\致密的回炉料. 至少使用 两个热电偶监控温度. 10 吨的炉子使用3根. 165oC /小时升到金属熔点1100oC以下, 保温一段时间. 保温时间的长短与炉子的大小有关. 冷起熔工艺 Allied Mineral Products, Inc. 1、用冷料填满炉子，炉料应干净并密实地填充。 2、加热金属到低于其熔点110℃。 3、对于4吨以下的炉子按下表的时间升温和保温。 4、对于容量4吨到15吨的炉子，在升温至低于熔点110℃的过程中，升温速度应控制在165。C/小时。然后按下表所列的保温时间进行保温。 5、对于容量在15吨以上的炉子，在升温至低于熔点110℃的过程中，升温速度应控制在110℃/小