感應爐用澆注料

感應爐用耐火材料的進展與其他冶金爐相比不是很明確，一般認為是由于其處理量小，因此，耐火材料的使用量也小的原因。1899年，瑞典已實際應用了低頻感應爐，美國于1920年在此基礎上發展到高頻爐(Ajax-North爐)，日本于1917年在八幡鋼鐵公司使用了3 t的感應爐。

二戰后的感應爐隨同汽車工業一同成長，其使用基數也逐漸增加，耐火材料技術方面必然有很大的進展。

感應爐用耐火材料所要具備的條件如下：

(1)耐侵蝕性(特別是高Mn鋼等);

(2)耐剝落性(急速升溫，急速溫度分配);

(3)體積穩定性(從龜裂處向基體侵蝕);

(4)強度(裝入物的沖擊);

(5) 電氣絕緣性(防止內襯短路發生)。

特別是電氣絕緣性，它是以往的耐火材料中完全可以忽視的特性。另外，無論哪種爐型，由于使用了薄的內襯，因此，格外重視了其內襯的可靠性(特別是龜裂的發生)。

爐體的結構分為坩堝型(圖1)和溝型(圖2)，另外，根據頻率數分為低頻爐(50/60Hz)，3倍頻爐(150/180Hz)、高頻爐(大于200Hz)，鑄鐵、鑄鋼的熔解一般用坩堝爐，保溫(溫度補償)—般用溝型爐感應爐也以鋁、銅等有色金屬為對象廣泛利用。

其耐火材料使用的是耐火磚和不定形耐火材料(打結料)， 耐火磚由于存在來自接縫處的對基體的侵濁問題，有必要在砌筑方式上下功夫，日本主要使用不定形耐火材料，為了避開內襯內部的水分、采用了干式打結方式或是低水分打結方式進行施工的方法。

鑄鐵在坩堝型中的熔解，作為其打結料使用傳統的天然硅石(SiO2)。至1980年，瑞典產的硅質原料成為打結料的主流，最近使用了各種打結料，通常添加少量的燒結催化劑(比如硼酸)。硅質打結料能夠成為多年的材質主流不僅是它對于鑄鐵來講為酸性內襯問題，而且經濟上也合算，更重要的是由于硅質材質的相變所具有的奇特的線膨脹性，因而能夠得到優良的體積穩定性(不容易發生龜裂)。在耐火材料為硅質的情況下，微龜裂具有熔融封閉的特性。

鑄鐵保溫使用溝型爐時，由于感應線圈部位產生高溫的原因而主要使用氧化鋁質，一部分使用氧化鎂質。由于爐容的擴大，氧化鋁質、氧化鎂質的不定形耐火材料的體積穩定性成為問題，使用耐火磚(燒成品)的情況多起來。日本使用不定形耐火材料較多，一般的感應線圈部位的耐火材料為熔池壽命的一半。

鑄鋼和特殊鋼的熔解在使用坩堝爐的情況下，硅質耐火材料不適于在高溫區使用而改為使用氧化鎂質耐火材料，由于存在高膨脹性、耐崩裂(含有結構上的崩裂)方面的難點，從1970年開始使用氧化鎂尖晶石(MgO-MgO • Al2O3)類或是尖晶石類的耐火材料。也成功的使用了鎂橄欖石。溝型爐的情況下，感應線圈部位容易產生高溫，因此，使用了高純度的氧化鎂質等耐火材料。

感應爐的耐火材料壽命，可以判斷由多個要因支配，其主要內容是：

(1) 熔解物質和耐火材料材質的組合(相互反應);

(2) 爐型、爐容里及鋼水的流動;

(3) 熔解溫度;

(4) 冷卻條件;

(5) 操作頻率;

(6) 爐頂內襯材質(和坩堝內襯的反應);

(7)渣組成。

上述各方面的內容在I960年已大致掌握，其中，內襯耐火材料和內容物質的反應。

這樣，感應爐的內襯壽命，耐火材料的單耗由于使用狀況的不同而變化很大，關于坩堝的硅質內襯的實際效果，從文獻中可以引用其中一項估計數據：

鑄鐵、合金鑄鐵、球狀石墨鑄鐵：每噸鐵15~35kg

鑄鋼、合金鑄鋼、特殊鋼：每噸鋼5~10kg

感應爐的耐火材料在鋼鐵用耐火材料的技術當中，不可否認占有特殊的位置。但是，若考慮到感應加熱方式在今后鋼鐵工藝中擴大并有效使用的可能性。從耐火材料技術史的觀點看也少不了它的存在，特別是和真空熔解等工藝的關系，感應爐應該為進—步重視的領域。