中频炉耐火材料怎么使用（中频炉用耐火材料的关键所在）

在中频感应电炉中，位于感应圈被加热熔化的金属之间的填充物称为炉衬（或称为坩埚），他一般由耐火层、隔热层和绝缘层组成。

耐火层采用各种耐火材料（酸性、碱性或中性）打结而成，然后高温烧结并投入使用；隔热层位于耐火层和感应圈之间，其作用是隔热，所用材料为石棉板、石棉布、轻质保温砖等；绝缘层是用耐高温绝缘材料（无碱或少碱玻璃布、天然云母带等），用于防止感应圈漏电。

感应熔炼炉的坩埚式感应炉的重要组成部分，也是关键部件，它除了用于盛装金属液并进行冶炼的作用外，还起着绝热、绝缘和传递能量的作用。坩埚的材质除满足要求并确保寿命外，还必须具有一定的电子特性。

二、 耐火材料的分类：

感应炉用的坩埚按其耐火材料（www.zzjdnc.com）的化学性质可分为酸性坩埚、碱性坩埚、中性坩埚。

①、碱性坩埚式用碱性耐火材料制作而成的坩埚，常用镁砂（主要成分时一氧化镁）或镁铝尖晶石打结而成。当使用镁铝尖晶石材料时，通过加入硼酸降低尖晶石形成温度，促进尖晶石形成，因而改善烧结质量，提高坩埚的耐压强度。 ②、酸性坩埚式用酸性耐火材料制作的坩埚，它主要是由硅石或以石英砂为主要的天然矿石组成。使用石英砂制作的坩埚，二氧化硅含量要求大于98%，石英砂中有害杂质含量越低越好，使用石英砂做炉衬，价格便宜，在不少小型感应炉中普遍使用。 ③、中性坩埚常用高铝质的硅酸铝质耐火材料，三氧化二铝含量应大于46％；刚玉质耐火材料的三氧化二铝含量大于９５％，它具有较高的化学稳定性，高温时体积稳定，荷软点很高，抗渣性好，其使用温度可达１８００℃；用石墨制作的坩埚也属于中性坩埚。 （这里简述一下，什么是镁铝尖晶石，它是一种人工合成的耐火材料，理论成分为含三氧化二铝 ７１．５％ ，一氧化镁含量２８．５％，熔点２１３５℃，耐火度约为１９００℃，具有良好的抗热震性。）

感应炉坩埚的工作条件十分恶劣，而且炉衬壁较薄，内侧直接受高温金属热冲击与渣液的侵蚀，在电磁场作用下所形成的搅拌力使坩埚受到金属较强的冲刷。坩埚壁外侧则接触水冷感应线圈，内外温差很大，为了提高坩埚的寿命，对制作坩埚的耐火材料有较严格的要求：（1）、足够高的耐火高温性能。制作坩埚的耐火材料应耐受大于1700℃的高温，软化温度应大于1650℃；（2）、良好的热稳定性。坩埚壁在工作时温度波动极大，而且温度场分布不均，坩埚壁因此会不断产生体积的膨胀与收缩，从而导致产生裂纹，这直接影响到坩埚的使用寿命；（3）、化学性能稳定性，坩埚材料在低温时不应出现水解粉化，在高温时不易被分解和还原，不易受熔渣及金属液侵蚀；（4）、具有较高的力学性能。在常温时能承受炉料的冲击，在高温时能承受金属液的静压力和强烈的电磁感应搅拌作用，坩埚壁不易被冲刷磨损和侵蚀；（5）、较小的导热性，以提高炉子的热效率；（6）、绝缘性好。坩埚材料在高温状态下不得导电，否则会引起漏电和短路，从而造成事故。在使用前宜使用磁选法清除耐火材料中混入的导体杂质；（7）、材料的施工性能好，易修补，即烧结性能好，打结及维修方便；（8）、资源丰富、价格低廉。

例如15吨中频炉冶炼钢种为不锈钢304#、301#、204#等钢种，因此捣打料的原料采用中性、碱性耐火原料，主要有电熔白刚玉、电熔镁砂、高纯尖晶石、烧结镁砂以及中、低温烧结剂。打结中频炉衬时须在感应器内侧铺好石棉布。炉壁每一层铺料厚度为100～140mm，炉底打结厚度300mm。渣线位置厚度120mm，壁厚90mm。烘炉时间≥8小时

采用刚玉尖晶石干式料打结的中频炉炉衬在使用观察中，炉衬表面光滑平整，没有裂纹掉块现象，而且在表面形成一层4～6mm的挂渣，有利于减少炉衬在投废钢过程中的机械损坏和炉渣侵蚀。

刚玉尖晶石干式捣打料在炼钢过程中易烧结，并有很高的热态强度，能够满足冶炼不锈钢的需要。采用该种捣打料打结的炉衬一次使用寿命最高达108次，最低80次，炉衬平均侵蚀速率在0.6mm/炉，超过国外同类产品使用寿命。该中频炉成型炉衬整体性好，易施工、易拆除。