Із широким застосуванням індукційних печей у ливарній промисловості використання футерівкових матеріалів також піддалося серйозним випробуванням. У процесі використання матеріали для облицювання індукційних печей часто мають такі проблеми, як тріщини, відшарування, місцева або загальна сильна ерозія та інфільтрація рідкого металу, які впливають на нормальне використання облицювання. У важких випадках можуть навіть статися нещасні випадки. З цієї причини аналізуються причини кількох поширених проблем футеровки індукційних печей.
Поширені проблеми, аналіз причин і рішення
Будь то кислотна, лужна чи нейтральна футерівка, тріщини є найпоширенішою проблемою індукційних печей. Розрізняють три форми тріщин футеровки індукційних печей: поздовжні, поперечні та неправильні. Коли високотемпературна облицювання швидко охолоджується, можуть виникнути тріщини внаслідок теплового розширення та звуження. Цей тип тріщин, як правило, є поздовжнім. Поздовжні тріщини менше 2 мм можна вилікувати шляхом правильного запуску холодної печі. Якщо тріщина перевищує 2 мм, її необхідно відремонтувати відповідними ремонтними матеріалами.
Причин появи поперечних тріщин в футерові печі багато. Це може бути пов’язано з неправильним способом будівництва печі, що призводить до розшарування матеріалу; або через відсутність охолоджувальної води для задньої футеровки в гирлі печі вона спікається під час використання, що призводить до усадки та деформації футеровки печі після охолодження, що призводить до поперечних тріщин. Крім того, різниця температур між верхньою та нижньою частинами печі занадто велика, і рідина сплаву не виливається після зупинки печі, що також може спричинити поперечні тріщини. Поперечні тріщини важко загоюються холодним пуском печі і потребують ремонту. Під час плавки в індукційній печі механічний вплив на футеровку під час завантаження може спричинити появу нерівномірних тріщин у пошкоджених частинах. Крім того, якщо домішки потрапляють у футерівальний матеріал під час будівництва печі, це також спричинить нерівномірні тріщини після використання. Цей вид тріщини дуже небезпечний. У важких випадках це може призвести навіть до витоку рідкого металу та пошкодження корпусу печі.
Відколювання
На ранній стадії спікання нового футеровки шар спікання дуже тонкий. При попаданні великого заряду облицювання легко відшаровується. Особливо серйозна ця ситуація при першому випіканні. На середньому та пізньому етапах використання футеровки печі, якщо спечений шар футеровки печі просочується рідким металом і погіршується, різниця в коефіцієнтах теплового розширення всередині та зовні занадто велика, і він також відшаровується, коли підігрівається.
Інфільтрація рідким металом
Футеровка просочується рідким металом в основному через недостатню щільність футеровки, що пов'язано з якістю конструкції. Для кислотної футеровки печі швидкість нагрівання надто висока, ніж 870 градусів для першого випікання печі, і фаза -кварцу не була повністю перетворена в -тридиміт вчасно. У процесі плавки утворення рідкого металу супроводжується розширенням об'єму, викликаним перетворенням -кварцової фази в -кристобаліт, і структура є пухкою, що дуже легко просочити вогнетривкий матеріал футеровки печі. При плавленні кольорових металів з низькою температурою плавлення може виникнути така ситуація: футеровка печі розплавилася раніше, ніж метал, що спікається, що також безпосередньо спричинить проникнення футеровки печі рідким металом. Найбільшою мірою уникнути подібних ситуацій дозволить використання розумної конструкції і технології печі.
Ерозія середньої та нижньої частини футеровки печі
Під час використання індукційної печі необґрунтований порядок додавання шихти та риштування шихти під час процесу плавки призведе до занадто високої температури в середній та нижній частині печі, що призведе до появи рідкої фази в печі. облицювальний матеріал, який буде сильно руйнуватися під час очищення високотемпературним рідким металом. Крім того, якщо під час будівництва печі нижня футеровка не щільно зав'язана і міцність футеровки недостатня, така ситуація також може статися.
Загальна ерозія підкладки
Загальна ерозія футеровки індукційної печі складається з трьох основних факторів: нормального зносу футерувального матеріалу, спричиненого тертям, створюваним електромагнітним перемішуванням внутрішнього рідкого металу, реакції між певними компонентами сплаву та вогнетривкими матеріалами та ерозією. вогнетривких матеріалів, викликаних шлаком у процесі плавки. Для кислотної футеровки, яка використовується у виробництві чавуну: SiO2+C→SiO(г)+CO(г) Ця реакція є сумою серії складних окисно-відновних реакцій. При стандартному тиску початкова температура реакції становить 1481 градус. Коли температура в печі перевищує цю температуру, ця реакція є одним з основних факторів витрати футеровки. Реакція між шлаком і вогнетривкими матеріалами дуже складна, а також є важливим фактором скорочення терміну служби футеровки печі при виплавці деяких спеціальних сплавів. Кислі футеровки придатні для виплавки чавуну, міді та ін. металів кислими або нейтральними шлаками; лужні футерівкові матеріали використовуються для плавки металів з лужними шлаками, наприклад марганцевої сталі; нейтральні футерівкові матеріали підходять для великих печей для виплавки спеціальних марок сталі. Тільки шляхом вибору відповідних вогнетривких матеріалів відповідно до різних завантажень печі можна отримати відносно тривалий термін служби футеровки.
Висновок
Під час використання футеровок індукційних печей більшість проблем викликані неправильною експлуатацією під час будівництва або використання печі. Якщо вибрано відповідні матеріали, прийнято розумну технологію будівництва печі та застосовано розумну технологію плавки, можна уникнути проблем із якістю футеровки під час використання та збільшити термін служби футеровки.
