中頻電爐主要由電源、感應線圈和感應線圈內的耐火材料坩堝組成。坩堝中含有金屬電荷,相當于變壓器的二次繞組。當感應線圈連接到交流電源時,感應線圈中產生交變磁場。由于電荷本身形成一個閉合回路,這個二次繞組的特點是只有一個匝,是閉合的。因此,在電荷中同時產生感應電流,當感應電流通過電荷時,對電荷進行加熱以促進其熔化。
中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場,在鐵磁材料中產生渦流,產生熱量,達到加熱材料的目的。中頻電爐采用200-2500Hz的中頻電源,用于感應加熱和熔煉絕緣。中頻電爐主要用于碳鋼、合金鋼、特殊鋼的熔煉,也可用于銅、鋁等有色金屬的熔煉和加熱。該設備體積小,重量輕,效率高,功耗低,熔煉加熱快,爐溫控制方便,生產效率高。
中頻爐耐火材料的關鍵
1. 中頻感應爐爐襯的結構和功能是什么?
在中頻感應電爐中,感應線圈中加熱熔化的金屬之間的填充稱為爐襯(或坩堝),一般由耐火層、保溫層和保溫層組成。
耐火層是將各種耐火材料(酸性、堿性或中性)打結,高溫燒結后投入使用;保溫層位于耐火層與感應環之間,其作用是隔熱,所用材料為石棉板、石棉布、輕質保溫磚等;絕緣層由耐高溫絕緣材料(無堿或少堿玻璃布、天然云母帶等)制成,用于防止感應線圈泄漏。
感應熔煉爐坩堝感應爐的重要組成部分也是感應熔煉爐的關鍵部件。它除了具有容納熔融金屬和熔煉的作用外,還具有隔熱、保溫和能量傳遞的作用。除了滿足要求和確保坩堝材料的壽命,它還必須具有一定的電子特性。
2. 耐火材料的分類:
感應爐坩堝根據其耐火材料的化學性質可分為酸性坩堝、堿性坩堝和中性坩堝(www.zzjdnc.com)。
①。堿性難熔材料制成的堿性坩堝通常以氧化鎂(氧化鎂為主要成分)或鎂鋁尖晶石打結。采用鎂鋁尖晶石材料時,通過加入硼酸促進尖晶石的形成,降低了尖晶石的形成溫度,從而提高了坩堝的燒結質量和抗壓強度。②、酸酸性耐火材料制成的坩堝坩堝,它主要由二氧化硅或石英砂為主要自然礦石。坩堝由石英砂需要硅含量大于98%。石英砂中有害雜質含量越低越好。石英砂作為爐襯,價格低廉,廣泛應用于許多小型感應爐中。③。中性點坩堝常用高鋁硅酸鋁耐火材料,其氧化鋁含量應大于46%;剛玉耐火材料的氧化鋁含量大于95%,化學穩定性高,高溫體積穩定,軟化點很高,抗渣性好。使用溫度可達1800℃;石墨坩堝也是一種中性坩堝。(這里簡要介紹一下什么是鎂鋁尖晶石,它是一種合成耐火材料,理論組成是含鋁三氧化物71.5%,一氧化鎂含量28.5%,熔點2135℃,耐火度約1900℃,具有良好的熱震穩定性。)
感應爐坩堝的工作條件很差,爐襯較薄。內側面直接受到高溫金屬和渣液熱沖擊的影響。電磁場作用下形成的攪拌力使坩堝受到金屬的侵蝕。坩堝壁外與水冷式感應線圈接觸,內外溫差很大。為了提高坩堝的使用壽命,對制作坩堝所用的耐火材料有更高的要求:(1)耐火材料的高溫性能要足夠高。用于制作坩堝的耐火材料應能承受1700℃以上的高溫,軟化溫度應大于1650℃;(2)熱穩定性好。運行過程中坩堝壁溫度波動較大,溫度場分布不均勻。因此,坩堝壁將繼續膨脹和收縮,導致坩堝壁出現裂紋,直接影響坩堝的使用壽命;(3)坩堝材料化學性能穩定,低溫不水解、不粉碎,高溫不易分解、還原,不容易被熔渣和熔融金屬侵蝕;(4)具有較高的機械性能。能承受爐料在常溫下的沖擊,能承受熔融金屬的靜壓和強電磁感應的高溫攪拌作用,坩堝壁不易被侵蝕和侵蝕;(5)、導熱系數小,能提高爐體熱效率;(6),絕緣好。坩堝材料在高溫下不能導電,否則會造成泄漏和短路,造成事故。在使用前,應采用磁選法除去混入耐火材料中的導體雜質;(7)、材料的施工性能好,易于維修,即燒結性能好,打結和維修方便;(8)、資源豐富,價格低廉。
如15噸中頻爐冶煉鋼牌號為不銹鋼304 #、301 #、204 #等鋼牌號。因此,該搗打材料的原材料為中堿性耐火材料,主要為熔融白剛玉、電熔鎂砂、高純尖晶石、燒結鎂砂和中低溫燒結劑。在對中頻爐襯打結時,傳感器內部必須鋪設石棉布。爐壁每層厚度100-140mm,爐底厚度300mm。渣線厚度120mm,壁厚90mm。烘烤時間≥8小時
采用剛玉尖晶石干燥材料打結的中頻電爐爐襯在使用過程中觀察到結塊現象。爐襯表面光滑平整,無裂紋、無塊體,表面形成一層4-6 mm的爐渣,有利于減少爐襯的報廢