什么是感應(yīng)熔煉爐用耐火材料？

雖然有心感應(yīng)爐與無心感應(yīng)爐的工作溫度相近，但由于結(jié)構(gòu)上的差異，運行方式的不同，適用的耐火材料不盡相同。我所從八十年代初至今，在開發(fā)研制熔鋁爐用耐火材料方面作了大量的研究工作，成功研制了適合有心爐使用的高強澆注料，無心爐使用的干式成型材料。

　　1.有心感應(yīng)爐用高強耐火澆注料 　　有心感應(yīng)熔鋁爐的爐襯材料分為爐蓋、爐膛、喉部和感應(yīng)器熔溝耐火材料四部分。喉部，是熔溝耐火材料是關(guān)鍵的材料，直接影響爐子的壽命和運行成本。 　　(1)爐蓋耐火材料 　　爐蓋的主要作用是減少爐子的熱損失，防止加料及熔化過程中金屬液的飛濺。這*要求爐蓋材料保溫性能好，重量輕和抗侵蝕性強。基于此，目前大都采用重量輕，導(dǎo)熱系數(shù)小的硅酸鋁耐火纖維作襯里，由于工作溫度通常低于800℃，因而多采用耐熱鋼鉚釘和耐熱鋼網(wǎng)將其固定在爐蓋殼體上。這種爐蓋不僅保溫絕熱而且輕巧，因而關(guān)閉和打開方便。 　　(2)爐膛耐火材料 　　爐膛耐火材料在使用過程中所受到的物理化學(xué)作用，雖不如熔溝耐火材料那樣苛刻，但其化學(xué)特性也應(yīng)對鋁液呈惰性，有較高的強度和密度。所以，應(yīng)采用性能優(yōu)良的低氣孔、高密度高鋁磚砌筑。砌磚過程應(yīng)注意減小磚縫的寬度，并用泥漿打飽。 　　(3)喉部及熔溝耐火材料 　　喉部和熔溝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不宜用磚砌筑，主要采用不定形耐火材料。我們在認真分析了熔溝耐火材料受力狀況后，根據(jù)國內(nèi)的實際情況，*顆粒級配，結(jié)合劑用量，水泥分散促進劑用量等，作了大量的試驗室研究工作，研究出了一種適合有心感應(yīng)爐感應(yīng)器使用的高性能澆注料。該澆注料采用高鋁質(zhì)耐火材料，以剛玉、莫來石為主晶相，其理化性能指標見表1。 　　分析表1數(shù)據(jù)，可以看出，這種澆注料常溫和高溫強度均很高，是850℃燒后強度相對110℃烘干強度而言，降低幅度較小，所以，這種澆注料在使用過程中抗沖刷、耐磨損。 　　侵蝕試驗表明，這種材料不易被鋁液浸潤，無反應(yīng)跡象。 　　2.無心感應(yīng)熔鋁爐用耐火材料 　　無心感應(yīng)爐由于其靈活的作業(yè)方式，是靜態(tài)變頻技術(shù)的發(fā)展和進步，發(fā)展很 為迅速。然而，隨著爐子功率和容量的增大，熔化鋁質(zhì)量的提高，對所用耐火材料的要求更加苛刻。 　　作為無心感應(yīng)爐用耐火材料，應(yīng)具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性和抵抗裂紋擴展的能力。顯然，有心感應(yīng)爐使用的澆注料用作無心爐爐襯是不適宜的。根據(jù)國內(nèi)外無心爐爐襯的實際使用情況，我們把主攻方向定在干式成型耐火材料上。 　　干式成型耐火材料是一種幾乎不含水分和任何液態(tài)加入物，經(jīng)短時間振動或搗打成型即可快速升溫、烘烤的新型不定形耐火材料。它是一種特殊的熱凝結(jié)性耐火材料，加熱時燒結(jié)劑產(chǎn)生作用使得工作層有很 高的強度，而非工作層仍保持未燒結(jié)的散狀結(jié)構(gòu)。在使用過程中，當熱面工作層開裂時，尚未燒結(jié)的襯墊層可吸收局部集中的熱應(yīng)力，防止裂紋的延伸，爐子*使用。 　　自1989年起，我們在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，*原材料選擇、顆粒級配、結(jié)合劑選用等作了大量試驗工作。經(jīng)過對多組配方的綜合對比試驗，終研制出了含有特殊低溫燒結(jié)劑的新型中性干式成型爐襯材料。