中頻爐坩堝的使用壽命及其影響因素


發(fā)布日期：[2005-6-26]    共閱[4622]次


    感應(yīng)冶煉時(shí)，坩堝質(zhì)量高低和使用壽命的長短，直接和產(chǎn)品質(zhì)量與冶煉成本有著密切的關(guān)系。改善坩堝的質(zhì)量，提高使用壽命是感應(yīng)冶煉的主要技術(shù)問題之一。 影響坩堝使用壽命的因素是很復(fù)雜的，主要因素有如下幾方面。 1.1坩堝材質(zhì)的特性 坩堝材質(zhì)的化學(xué)成分和物理、化學(xué)特性對坩堝的使用壽命有很大的影響。 耐火材料中的雜質(zhì)，在高溫下能形成低熔點(diǎn)的化合物，從而降低了耐火材料的耐火度。隨著耐火材料中雜質(zhì)含量的增加，耐火度降低，坩堝的使用壽命下降。為了延長坩堝的使用壽命要求耐火材料的純度越高越好。 不同材質(zhì)的耐火材料由于其物理化學(xué)性質(zhì)不同，他們對冶煉條件的適應(yīng)能力也不同，例如抗?fàn)t渣侵蝕能力、耐急冷急熱性等。因此，坩堝的使用壽命差別很大。表4-1列出真空感應(yīng)爐和非真空感應(yīng)爐用的鎂質(zhì)和鋁鎂質(zhì)坩堝的使用壽命。從表中數(shù)據(jù)可以看出：鎂鋁尖晶石坩堝比電熔鎂砂坩堝的使用壽命高。其主要原因是鎂鋁尖晶石比鎂砂的膨脹率低，耐急冷急熱性好。鎂鋁質(zhì)坩堝的燒結(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)于鎂質(zhì)坩堝，鎂質(zhì)坩堝的燒結(jié)層和半燒結(jié)層在高溫下均產(chǎn)生體積收縮。鎂鋁質(zhì)坩堝則不同，它的燒結(jié)層產(chǎn)生收縮時(shí)，半燒結(jié)層產(chǎn)生膨脹，這樣來自燒結(jié)層的裂紋不會繼續(xù)在半燒結(jié)層中延伸，從而提高了坩堝的使用壽命。 表4-1 坩堝的材質(zhì)與爐齡 爐子種類 坩堝材料 較高爐齡 平均爐齡 200公斤 真空感應(yīng)爐 電熔鎂砂 - 70 鎂鋁尖晶石 207 132 3000公斤 非真空感應(yīng)爐 電熔鎂砂 20 10 鎂鋁尖晶石 47 35 5000公斤 非真空感應(yīng)爐 電熔鎂砂 18 6 鎂鋁尖晶石 44 31 鎂鋁質(zhì)坩堝中由于含有Al2O3，能和爐渣中的游離CaO和SiO2結(jié)合使?fàn)t襯受到侵蝕，因此，在選擇坩堝材料時(shí)應(yīng)考慮到相應(yīng)的冶煉工藝。使用鎂鋁質(zhì)坩堝時(shí)應(yīng)選擇低堿度爐渣，真空感應(yīng)爐冶煉時(shí)采用鎂鋁質(zhì)坩堝較適宜，200公斤真空感應(yīng)爐用這種坩堝冶煉精密合金時(shí)壽命可達(dá)200爐次。 和堿性坩堝相比較，石英質(zhì)酸性坩堝的耐火度低，體積膨脹率大，用于煉鋼時(shí)，坩堝壽命較低。但是，由于石英砂的成本低，在大型感應(yīng)爐還是得到了應(yīng)用。在用于熔煉鑄鐵的工頻感應(yīng)爐連續(xù)作業(yè)時(shí)（坩堝溫度保持在800~1000℃），其壽命高達(dá)數(shù)百爐。因此，工頻感應(yīng)爐幾乎全部使用石英質(zhì)坩堝。 1.2坩堝容量 感應(yīng)爐坩堝的使用壽命隨其容量

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