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中频炉炼钢及合金钢的炉衬(坩埚)材料选择

2024-09-10 12:57:26

1.炉衬耐火胶泥

耐火胶泥是一种耐热、耐绝缘的材料。通常在感应线圈内壁涂摸一圈,厚度为1.5-2.5cm。其凝固干燥后就是一种保护感应线圈和提高线圈机械强度的材料,同时能使炉衬在垂直方向平滑热胀冷缩,所以有时也叫永久炉衬。目前国内的耐火胶泥能在1800℃温度下耐温半个小时,能有效阻止漏炉。


2.炉衬(坩埚)材料的介绍

炉衬材料

常见的中频炉坩埚有3种:碱性坩埚、酸性坩埚和中性坩埚。

用于制作碱性坩埚的材料主为氧化镁;

用于制作酸性坩埚的材料仅有氧化硅;

用于制作中性坩埚的材料仅有氧化铝、MgO·Al2O3复合氧化物、石墨等。


感应炉坩埚要求有下列特点:

⑴ 较高的耐火度。炼钢坩埚要求在1700℃,熔炼铸铁坩埚要求1500℃;

⑵ 稳定的物化性质。要求坩埚制品耐熔渣和钢液浸蚀;

⑶ 有良好的抗热震性及高温强度;

⑷ 有一定的绝缘性能;

⑸ 较小的导热性;

⑹ 成本低,无污染。


3.坩埚材料的选择

碱性坩埚材料适用熔炼特殊钢及精密合金,合金钢。如不锈钢等。

酸性坩埚材料适用于熔炼碳钢和低合金钢,不宜炼含有Al、Ti、B和稀土等活波元素的钢种。


4. 感应炉坩埚的烧结

烧结过程是在高温下使砂料的接触面上出现液相结合,形成连续的烧结网络,通过网络使整个砂料联成一个整体。

烧结后坩埚断面从外向里应分为未烧结层、半烧结层、烧结层。烧结层要求密度大、强度高、表面裂纹少,砂粒颗粒之间全部融化,烧结网络均匀完整。烧结层的厚度约占全壁厚的30%~50%,应尽量避免烧结层的横向裂纹。半烧结层是烧结层和未烧结层之间的过渡区,在该区内,部分颗粒的接触面开始融化,烧结网络不完全。该层的作用是缓冲烧结层的应力,阻止烧结层内产生的裂纹向外延伸。半烧结层的厚度约占坩埚壁厚度的35%~40%。未烧结层是半烧结层和感应圈之间有一层完全没有烧结的原始砂料。这层砂料起着绝热的作用,当坩埚在加热和冷却时,也起着体积膨胀和收缩的作用。未烧结层的厚度约占坩埚壁厚度的25%~30%。


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