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感应电炉炉衬失效形式——产生过热现象的原因

编辑:耐火浇注料   时间:2021-01-28    浏览:   
无心感应电炉炉衬通常采用不定型耐火材料整体施工,炉衬结构是在紧靠线圈的一侧涂抹一层有一定锥度的线圈 浆料,接下来是报警网,河南耐火砖在报警网内再铺—层云母纸’最后是干式捣打工作炉衬。

过热

过热是指炉衬使用在过高的熔化温度下,足以熔合或熔化耐火材料的结合剂,分不清炉衬的颗粒形状,如图1所 示。


过热的现象:

耐火材料呈现玻璃状,一般发生在炉体下部。炉衬过热时,炉衬的粒形和颗粒的边缘通常是分不清楚的。炉衬一 旦过热,将经不起热冲击,再起熔也不会成功,过热后的耐火材料如图2所示。

过热会导致过热区域耐火材料严重侵蚀,炉衬烧结层产生不均匀的玻璃体,抗热冲击(热冲击是温度变化或者温 度梯度对炉衬产生的应力。当应力超过耐火材料的强度时,将使炉衬产生裂纹或者使原有裂纹扩张)的性能降低,没有 足够的可逆膨胀,产生的裂纹无法弥合。表1是对现场渣样进行的能谱定量分析结果的实例。

从表1可以看出,渣样中含28.68%SiO2,18.78%P2O5,84%K2O,28.79%CaO,其中P2O5来自脱氧剂,Si O2、K2O、CaO不能找到明确的来源,但是根据电化学原理,几乎所有的电解质的化学电位差在温度升高时,都有大的变化趋势,因此在温度升高时,SiO2、P2O5、K2O、CaO等氧化物的电解质与Al2O3,之间的电位差因温度的升 高都有变大的趋势,因而反应也会加剧。

从图3三元相图上看,在CaO-Al2O3-SiO2三元相存在低于1200℃的共熔点,共熔点处CaO:Al2O3:SiO2摩 尔比为28:8:65,而渣中CaO:Al2O3:SiO2的摩尔比为56:7:60,满足形成低共熔点的条件,所以高温下,会 加速该反应的进行,导致炉衬高温侵蚀严重,寿命显著缩短。另外,渣中高含量的磷与炉衬有与上述相似的反应机 理,加速炉衬的侵蚀。因高温加剧了耐火材料的高温熔蚀,外界引入的P2O5,CaO和SiO2,在高温下加速了耐火材 料的高温侵蚀。

过热产生的原因:

(1)炉料架桥:一次性加料过多,上部炉料堆放过紧,炉料卡死、架空;炉料结构不合理,上部料块小、熔点高,高铝砖  下部料块大,熔点低;炉壁不平滑,不利于炉料顺行;炉料架桥后,与下部金属熔池温度脱离而不能有效的传热和熔化, 停滞在低温区;下部熔池温度则不断升高。

(2)耐火材料中含有金属(螺钉、焊渣等),因局部感应发热致使耐火材料局部过热。

(3)金属渗透或裂纹渗透。

(4)熔炼金属温度过高,缺少温度控制。

(5)原材料中的Al2O3、Fe2O3等杂质会显著降低炉衬材料的耐火度,也会在正常操作温度下使炉衬表现为过热 现象

(6)与操作有关的原因:造成快速的温度变化、冷热循环;不正确的加热程序、过早进水等;火焰的冲击;间断性高功 率;过长时间的低液面保温。

(7)与材料有关原因:材料的晶型转变速度;炉衬烧结的情况;炉衬松散层的厚度等。

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