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酸性炉衬材料如何选择?

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酸性炉衬材料如何选择?
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编辑时间 : 2020-07-08

  酸性炉衬材料如何选择?


  什么是酸性炉衬材料?

  重力炉衬材料生产的酸性炉衬材料采用高纯微晶石英砂、粉以及熔融石英,加入高温烧结剂和矿化剂混合而成的干振料,严格控制粒度和烧结剂的加入量,所以重力炉衬材料生产的酸性炉衬材料不管用各种打结方法均可获得致密的炉衬。该炉衬材料主要用于铸造厂的灰铁、球铁、碳钢的融化过程中,又适合持续高温环境,还可以用于钛合金和高温有色金属的熔炼。


  酸性炉衬材料选择要满足一下六个特点:

  1.首先保证酸性炉衬材料在高温下,具有必要的结构强度,不产生软化变形。

  2.在高温下必须体积稳定,不至于膨胀和收缩导致裂纹。

  3.温度急剧变化或受热不均匀时,不致于破裂和剥落

  4.能抵抗金属溶液、炉渣及炉气等的化学侵蚀作用

  5.不粘渣(或少粘渣),便于清理,保持炉衬的完整。

  6.酸性炉衬材料具有很高的强度。原因是由于无心炉溶金属时,产生很强的搅拌力,熔液对炉衬有很强的冲刷,因此,要求酸性炉衬材料的材料致密、高强度,才能耐冲刷,安全长久运行。


  酸性炉衬材料寿命对炉衬耐火材料的要求有哪些?


  铸造行业是典型的高耗能、高污染企业,节能减排任务十分艰巨,炉衬的使用寿命长短对能否保证电炉的正常生产有很大影响,全通窑业通过生产实践中认识到,依据电炉打结材料的特性掌握好选料、配料、打结、烘烤烧结工艺,以及在使用电炉冶炼过程中对炉衬做好日常维护保养,对提高其使用寿命至关重要。


  酸性炉衬料感应电炉炉衬的工况条件是十分恶劣的。在使用过程中是在一系列复杂的物理、化学变化交织的条件下进行工作,要承受熔炼过程1550~1580℃的高温作用,加料时生铁、废钢、合金料对炉衬的剧烈冲击与碰撞,熔炼时电磁搅拌引起的金属液对炉衬的强烈冲刷作用,炉渣对炉衬的化学侵蚀作用,间断作业使炉衬温度产生激冷激热变化等,从而使炉衬出现裂纹、局部浸蚀、剥落等,酸性炉衬料引起金属液穿透而导致炉衬失效。由此可见,炉衬耐火材料应具备如下性能:


  (1)足够高的耐火度。感应电炉炉衬工作温度一般低于熔融金属的温度。但考虑到对炉衬寿命的要求,还得考虑熔池和熔沟部分偶然的或经常的超温,铸铁的流动性好,在铸铁感应电炉中使用耐火度和软化温度低的材料往往是不安全的,作为生产铸铁产品电炉的耐火材料,其耐火度应达到1650~1700℃,软化温度应高于1700℃。

  (2)热膨胀系数小,随温度的变化,体积要比较稳定,没有剧烈的膨胀和收缩。

  (3)化学稳定性好,材料的化学稳定性和炉衬的寿命有密切的关系,炉衬材料应具有在低温时不得水解分化,在高温时应不易分解和还原,在熔炼过程中应不易与炉渣形成低熔点的物质。不易与金属溶液及溶剂、溶渣产生化学反应。


  (4)酸性炉衬料具有较高的力学性能。在炉内温度低时能经受住炉料的撞击,在金属处于高温熔融状态时应能承受金属液的静压力和强烈的电磁搅拌作用,在金属液的长期冲刷作用下耐磨和耐腐蚀。

  (5)绝缘性能好。炉衬在高温状态下不得导电,否则会出现漏电和短路,造成安全和设备事故。

  (6)材料的施工性能好,修补、烧结性能好,筑炉及维修方便。

  (7)无氧化铁及低熔点矿物等有害杂质。

  硅砂属于酸性炉衬材料,其价格低廉,来源广泛,在600~800℃就基本完成其膨胀变化,在此温度以上体积变化微小,热稳定性和抗铁液渗漏性能好,能适应间断作业。此外,硅砂的负荷软化温度接近于其耐火度,高温机械强度较高。炉衬打结用硅砂的主要技术条件:硅砂的主要成分是氧化硅,其含量越高,炉衬的耐火度越高,因此是目前普遍采用的酸性炉衬打结材料。


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