(1)感應爐結構 感應爐結構是保證爐齡的一個基礎,爐殼、應線圈、爐蓋板的強度和剛度,以及它們之間的裝配穩(wěn)固狀況是影響爐齡的重要因素。作者單位購進的爐殼、爐蓋板的強度和剛度明顯不足,鑄造質量差,很容易產生裂紋和變形;感應圈周圍的絕緣柱也不夠牢固,這樣的感應爐結構使得打爐時會產生彈性,不容打緊,高溫金屬液容易滲入爐襯料間隙內;在熔煉和傾爐等操作時,由于爐子結構不能提供有力的支撐,壚襯容易產生裂紋,最終導致爐襯過早失效。因此,對原有爐體進行改進,自制了高強度鋁合金爐殼和爐蓋板,并在爐殼易裂處采用不銹鋼板加固;重新加固感應線圈;采用絕緣板、石棉板、特制爐底磚和爐口磚等,基本可保證爐子結構的穩(wěn)固。
(2)爐襯材料對爐齡的影晌 采用石英砂+2%硼酸作爐襯料來熔煉高鉻鑄鐵、中低合金鑄鋼及高合金耐熱鋼,結果表明,由于爐襯燒結后的強度偏低,難于承受金屬液的靜壓力和投料造成的沖擊,爐襯容易在早期失效;另外,在熔煉耐熱鋼時,要求較高的出爐溫度,而石英砂的耐火度相對較低,使得在熔煉過程中爐襯容易侵蝕。使用石英砂作爐襯料,平均爐齡只有18爐,表明它不適合作1.5t中頻爐的爐襯材料。使用50%冶金鎂砂+50%電熔鎂砂十2%硼酸混合作爐襯材料,發(fā)現(xiàn)其耐高溫侵蝕性能較好,但抗急冷濁,能力差,膨脹收縮大,容易產生裂紋而穿爐,平均爐齡也只有38爐,達不到生產要求。使用鎂砂定型爐膽,給打爐和烘爐燒結等操作帶來了一些方便,且定型爐膽經(jīng)高壓壓制,致密度高,經(jīng)受沖壓性能和侵蝕性能較好。但使用時爐襯容易產生龜裂及各種橫、豎裂紋,尤其在非連續(xù)生產模式下問題更為突出p出現(xiàn)裂紋后,進行修補修復又較難。使用定型爐膽,平均爐齡52爐。選擇爐襯材料時除必須能同時滿足各種鑄件材質的熔煉質量要求外,還要綜合考核所選爐襯耐火材料的價格和性能,以取得較好的綜合效益。經(jīng)較長時間的對比和實踐,最終確定使用鎂鋁尖晶石料搗打。在此基礎上,通過對影響爐齡的其他因素的控制和改進,平均爐齡提高到120多爐,最高爐齡153爐。
(3)熔煉材質及生產對爐齡的影響 爐料的品質對爐齡有較大的影響,銹蝕污物多的爐料以及回爐料上黏附著大量的砂子會加劇對爐襯的侵蝕作用,使用前應盡可能預先處理干凈。爐襯材料中,高鉻鑄鐵由于熔煉溫度低,對爐襯的侵蝕作用最小,但特別要注意其回爐料的加料方式,高鉻鑄鐵的導熱性很差,脆性大,冷料驟然加入鐵液中,容易發(fā)生爆裂,尤其是當料塊大時,爆裂形成的沖擊足以使爐襯產生裂紋。合金鑄鋼、耐熱鋼和不銹鋼要求高的出爐溫度,還原和精練過程較長,對堿性爐襯的侵蝕作用較大,尤其在熔煉硅含量高的鋼種時侵蝕作用更為嚴重。斷續(xù)生產時,反復的開爐和停爐使爐襯要承受交替的膨脹和收縮,爐襯容易產生裂紋。
(4)操作方法對爐齡的影響
①打爐操作:加料時需注意防止雜物混入爐襯材料中,運用正確的搗筑方法,排出爐料間的空氣,做到緊實致密。
②烘爐燒結操作:嚴格按烘爐曲線操作,控制升溫速度,烘爐溫度約1000℃時,加入潔凈規(guī)則的爐料,加料時防止爐料扯壞坩堝。前2~3爐盡可能熔煉熔點高的鑄鋼,并在高溫下保溫2h,使爐襯徹底燒結。
③熔煉操作:加料時注意加料方式,禁止大塊爐料直接往爐內投擲。經(jīng)常觀察爐內熔化狀況,及時補充爐料,發(fā)生棚料時及時采取措施處理,爐內鋼(鐵)液到溫后及時出爐。發(fā)生停電或中頻電源故障,而短時間內無法恢復時,需及時將爐內鋼(鐵)液]倒出,防止凍結后穿爐。
④維護保養(yǎng)。當天熔煉完畢后,在爐內加入部分爐料,并蓋爐蓋,避免爐襯迅速冷卻產生裂紋。爐子使用一段時間后,爐料膨脹使爐口高出爐蓋板,未燒結層產生疏松,爐襯產生裂紋,需用插針打緊未燒結層,修復爐襯裂紋,并重新打好爐口。
總之,要提高爐襯材料的使用壽命,除了正確的打爐、烘爐、燒結方法以外,還要在實踐中不斷摸索總結經(jīng)驗,才能達到更好的效果。