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[交流] 提高中频炉炉衬寿命的筑炉工艺(转)

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    开心
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2018-12-9 14:25:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    一.前言:
        中频无芯感应炉炉衬的高温性能主要取决于所用耐火材料的物理、化学性能及矿物组成,在原辅材料选定的前提下,烧结工艺是使炉衬获得良好显微组织结构以充分发挥其耐高温性能的的关键工序。炉衬烧结的致密化程度与耐火材料的化学组成、粒度配比、烧结工艺和烧结温度等因素有关。我厂通过二十多年的不断摸索和生产试验,总结出了合理的筑炉打结工艺和烘烤烧结工艺,使炉龄大幅度上升,2T中频炉干式打结炉衬的炉龄(经一次中修)高达1157炉次,取得了显著的经济效益。
        二.筑炉工艺:
    3.1筑炉时去掉云母纸。
    3.2对筑炉用水晶石英砂进行如下处理:
    3.2.1手选:主要去除块状物及其它杂质;
    3.2.2磁选:必须完全去除磁性杂质;
    3.2.3干式捣打料:必须进行缓慢烘干处理,烘干温度为200℃-300℃,保温4小时以上。
    3.3粘结剂的选用:用硼酐(B2O3)代替硼酸(H3BO3)作粘结剂,加入量为1.1%-1.5%。
    3.4筑炉材料的选用及配比:
    3.4.1筑炉材料的选用:应注意,不是所有SiO2≥99%的石英砂均可用作感应炉炉衬材料,重要的是石英晶粒大小,晶粒越粗大,晶格缺陷越少越好,(如水晶石英砂SiO2纯度高,外表洁白、透明。)炉子容量越大,对晶粒的要求越高。
    3.4.2配比:炉衬用石英砂配比:6-8目10%-15%,10-20目25%-30%,20-40目25%-30%,270目25%-30%。
    3.5炉衬的打结:炉衬打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不会产生偏析,打结后的砂层致密度高,烧结后产生裂纹的几率下降,有利于提高感应炉炉衬使用寿命。
    3.5.1干式打结炉衬(以2t中频无芯感应炉为例):线圈绝缘胶泥的应用:2t中频无芯感应炉的感应圈涂覆有绝缘胶泥层。与感应路通常使用的绝缘材料云母、玻璃丝布等相比,使用线圈绝缘胶泥有如下好处:第一,烘干后,厚度为8-15mm的线圈绝缘胶泥层具有良好的绝缘性能,完全可代替云母和玻璃丝布,充当线圈和炉衬之间的绝缘保护层;胶泥材料的导热系数较高,不必担心相对较厚的胶泥层会影响热面炉衬的三层结。第二,胶泥层位于线圈和保温层之间,正常情况下,环境温度很低(<300℃,偶尔有金属液接近其表面时胶泥层会释放出少量残余的水分,使绝缘电阻降低,系统提供早期报警。第三,利用胶泥本身高于1800℃的耐火度,当偶尔有金属液渗漏到其表面时,胶泥能给线圈提供一层保护屏障,当出现报警时,胶泥层可提供一定的事故处理时间。第四,对带有底顶出式的炉子而言,将胶泥制作成带有锥度的形状,避免了炉衬与线圈的摩擦,同时利用其强度对线圈进行固定,避免了线圈在使用和建、拆炉过程中的变形,延长了线圈的使用寿命。第五,线圈与胶泥层作为炉子的永火衬,虽一次性费用高,施工周期长,但其使用寿命可以与线圈相同,也可进行局部修补,因此就整体而言降低了筑炉成本。
        干式打结炉衬前,首先在炉子线圈绝缘层内铺设一层石棉板和一层玻璃丝布,铺设时除手工平整压实各层材料外,还要用弹簧圈上下绷紧,捣固石英砂时,自上而下逐个移动弹簧圈,直至炉衬打结完毕。
    3.5.2打结炉底:炉底厚约280mm,分四次填砂,人工打结时防止各处密度不均,烘烤与烧结后的炉衬不致密。因此,必须严格控制加料厚度,一般填砂厚度不大于100mm/每次,炉壁控制在60mm以内,多人分班操作,每班4-6人,每次打结30分钟换人,围绕炉子缓慢旋转换位,用力均匀,以免造成密度不均。
        炉底打结达到所需高度时刮平,即可放置坩埚模。对此,应注意保证坩埚模与感应圈同心,上下调整垂直,模样尽量与所筑炉底紧密结合,调整周边间隙相等后用三个木楔卡紧,中间吊重物压上,避免炉壁打结时石英砂产生位移。
    3.5.3打结炉壁:炉衬厚度为110-120mm,分批加入干式打结料,布料均匀,填料厚度不大于60 mm,打结15分钟(人工打结),直至与感应圈上缘平齐。在打结完后坩埚模不取出,烘干和烧结时起感应加热作用。
    3.6烘烤与烧结规范:为获得炉衬的三层结构,烘烤和烧结工艺大致分为三个阶段:
    3.6.1烘烤阶段:分别以25℃/h、50℃/h的速度将坩埚模加热至600℃,保温4h,目的是彻底排除炉衬中的水分。
    3.6.2半烧结阶段:以50℃/h升温至900℃,保温3h,以100℃/h升温至1200℃,保温3h,必须控制升温速度,防止产生裂纹。
    3.6.3完全烧结阶段:高温烧结时,坩埚的烧结结构是提高其使用寿命的基础。烧结温度不同,烧结层厚度不足,使用寿命明显降低。
    2T中频炉在烘烤过程中加入了约950公斤铁料增强感应圈加热作用,随着烘烤与烧结的持续进行,通过低功率送电产生较为平稳的电磁力搅拌铁水,是炉衬上下受热均匀。严格控制石英砂三个相变区的温度,促进石英砂相变充分,提高了炉衬的首次烧结强度。
    三.小结
        对于中、工频炉炉衬的寿命,除保证获得完整合理的三层炉衬外,还应注意平时的操作,筑炉是选用优质干净的筑炉材料,合理配比,精心打结,科学烘烤与烧结规范,严格操作工艺,即可延长炉子使用寿命。
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-9 16:17:25 | 显示全部楼层
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    发表于 2018-12-10 00:43:10 | 显示全部楼层
    感谢分享,学习了
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-10 11:59:15 | 显示全部楼层
    印象中论坛转过这篇文章,还讨论过炉龄的事情
    顺便说句,不同供应商的石英砂烘炉曲线有可能不一样,有些供应商的砂经过了预处理,有区别
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2018-12-10 12:12:41 | 显示全部楼层
    铸造小猫 发表于 2018-12-10 11:59
    印象中论坛转过这篇文章,还讨论过炉龄的事情
    顺便说句,不同供应商的石英砂烘炉曲线有可能不一样,有些供 ...

    肯的啊,打炉的材料很多,粘结剂也很多,因此温度曲线也不一样
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-10 13:53:37 | 显示全部楼层
    铸造小虎 发表于 2018-12-10 12:12
    肯的啊,打炉的材料很多,粘结剂也很多,因此温度曲线也不一样

    我说的预处理过的,那家卖的是成品类似联矿凯德力的材料,回来直接使用,也是酸性料,区别是他们提前烧过,因而烧结曲线有变化
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    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-12-10 17:41:33 | 显示全部楼层
    拜读了,这篇文章感觉是我们80年代的石英砂炉衬施工工艺,我早期也有这一份。最早我的师父就是教导我们筑炉就是4-6人围着炉子四周用叉子叉半个小时一批料,然后每批就是这么干直到炉顶,一个3吨炉子打下来就要化10个小时工作时间,而工作量也很大。后来我们有了筑炉机了后施工强度和施工时间大大降低了。对于炉衬的中修方案实施,还是根据每家厂家的具体情况来比较妥当,其实做中修还要消耗掉一个小尺寸的钢模,同时中修炉衬不是每个工厂刚开始行得通的,这是要交一些学费才能掌握这种施工工艺。我记得当初做感应炉中修最好的就是南京冶金机修厂的一个周姓师傅,我当初与他讨教过中修的方法。后来,在韩国也与一个我们的客户讨论过,他们能够用石英砂炉衬,经过一些熔炼后炉衬变大,再用我们的VK8087中性料做中修,结果发觉这样做以后新老炉衬能够有机融合在一起,并且以后开的炉次寿命更长。
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-10 17:55:28 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2018-12-10 17:41
    拜读了,这篇文章感觉是我们80年代的石英砂炉衬施工工艺,我早期也有这一份。最早我的师父就是教导我们筑 ...

    实践出真知!
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    2023-11-6 14:52
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-11 14:26:38 | 显示全部楼层
    henrysong6514 发表于 2018-12-10 17:41
    拜读了,这篇文章感觉是我们80年代的石英砂炉衬施工工艺,我早期也有这一份。最早我的师父就是教导我们筑 ...

    论坛之前一篇论文,说的是浙江嘉善还是哪儿的一个企业,炉龄达到1000-2000以上,当时也讨论的很热烈
    后来和联矿的人聊起来,他给我是说法就是,使用中后期,下个小一点的坩埚,再次筑炉,这样来增加炉龄,具体的没试过

    筑炉操作这块,各家有各家的习惯做法,我就见过放着筑炉机不怎么用,大量靠人工干的地方。
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    开心
    2021-10-28 10:45
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2018-12-11 14:41:16 来自手机 | 显示全部楼层
    又是个道听途说的具体案例
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    开心
    2018-12-20 11:20
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2018-12-17 15:08:39 | 显示全部楼层
    我们这用机械打炉
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2018-12-17 15:56:14 | 显示全部楼层
    qxj533 发表于 2018-12-17 15:08
    我们这用机械打炉

    其实机械打炉也有讲究,打炉最主要是配方,砂子粒度的配比,粘结剂的量,还有打制过程的紧实度,还有烘炉的曲线都有说法
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    2018-12-20 11:20
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2018-12-18 15:47:28 | 显示全部楼层
    铸造小虎 发表于 2018-12-17 15:56
    其实机械打炉也有讲究,打炉最主要是配方,砂子粒度的配比,粘结剂的量,还有打制过程的紧实度,还有烘炉 ...

    我们采购的捣打料直接机械捣打就可以了,不用配料
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    2018-12-13 11:26
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2018-12-18 16:19:14 | 显示全部楼层
    如果熔炼含硅75-80%的孕育剂类产品如硅锆,硅锶,硅铈,等高硅小品种孕育剂,炉衬两三炉就侵蚀严重了,要使用何种材料炉料呢
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     楼主| 发表于 2018-12-18 16:21:10 | 显示全部楼层

    采用中性尖晶石炉料应该满足使用
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2018-12-18 16:31:48 | 显示全部楼层
    其实公司和公司之间比较的意义真的不大,打结料可能不一样效果肯定不一样;差别最大的是炉衬厚度不一样,说化多少真的无法比较;同样是10吨的炉子,我见过初始最厚的炉衬是190毫米,最薄的是120毫米,前者说化了600炉重新筑炉,后者说化了300炉。两者后一个是连续作业,球铁灰铁都干,前者是只干灰铁且是断续作业,所以比较的意义真的不大。
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    2023-7-24 08:08
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-12-21 19:33:12 | 显示全部楼层
    baoxgsmm 发表于 2018-12-18 16:19
    如果熔炼含硅75-80%的孕育剂类产品如硅锆,硅锶,硅铈,等高硅小品种孕育剂,炉衬两三炉就侵蚀严重了,要使 ...

    你可以用我们圣戈班的中性料VK8087做,我们的该炉衬材料在南京宁阪就在使用。
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    2023-11-6 14:52
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2018-12-21 20:38:05 | 显示全部楼层
    赵世刚 发表于 2018-12-18 16:31
    其实公司和公司之间比较的意义真的不大,打结料可能不一样效果肯定不一样;差别最大的是炉衬厚度不一样,说 ...

    比如应达等公司的炉子,10T厂家设计的容量可以到12-13T,壁厚薄一点,如果是按照10T施工,自然炉龄不一样
    另外是否连续生产,干球铁灰铁还会有差异,冷炉的方法也有影响
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    2022-11-11 13:31
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-12-22 22:36:54 | 显示全部楼层
    学习,我们现在用中性炉衬料!我想学习个打包的工艺,也最好是中性炉衬的!请陈工指点!
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2018-12-23 08:01:52 | 显示全部楼层
    酸性碱性中性炉衬筑炉工艺有没有区别吗?
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