感应电炉成型炉衬

应达（中国）供图铸造工业的感应加热6.1 炉衬的结构（1）炉衬炉衬从被熔金属到感应器线圈分为两层：耐火层和绝缘层。

但目前国内多数厂家在耐火层和绝缘层之间还有用石棉布充当“隔热层”。

耐火层由耐火材料打结经烘烤、烧结形成。

耐火材料过去定义为耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料，但后来人们发现仅凭耐火度并不能全面描述耐火材料的特性。

当前定义：凡物理与化学性质允许其在高温环境下使用的非金属材料（并不排除含有一定比例的金属）称为耐火材料。

耐火材料的定义在行业中并不统一。

例如，美国标准：根据其化学与物理性质可以用它来制作暴露于温度高于538℃环境中的结构与器件的非金属材料；日本标准：能在1500℃以上温度下使用的定形耐火材料以及使用温度为800℃以上的不定形耐火材料、耐火泥浆与耐火隔热砖。

“隔热层”处于耐火层与绝缘层之间，采用比打结料的热导率更低、蓄热量更少的材料，出发点是为了减薄炉衬，减少打结料的消耗，弥补耐火层耐火材料阻热能力不足，便于筑炉时固定漏炉报警用不锈钢丝网制成的“第二电极”，便于用炉衬顶出机构拆解炉衬。

目前，国内多数铸造厂筑炉仍在使用石棉布（这种由石棉纤维纺织而成的布，石棉含量大于96%，一般厚度1～3m m）。

由于石棉在加工过程中的粉尘能引起肺、胸膜间皮瘤等疾病，国际癌症研究中心（IARC）早已将其定为致癌物。

我国已禁止使用闪石类石棉，国内全面禁用石棉类制品只是时间问题。

由于石棉布韧性较差，筑炉时很容易破损。

更重要的是，耐火层与绝缘层之间有了隔热层后，由于隔热层的热导率低，使烧结后的耐火层（从液态炉料由内到外分为烧结层、半烧结层、未烧结层）的温度梯度发生改变，会引起与绝缘层及感应器线圈相邻的未烧结层厚度减小。

液态炉料温度越低，对温度梯度的影响越大。

未烧结层厚度减少，会使炉衬耐火层寿命缩短，给炉子使用带来安全隐患。

实际上，除非某些高温合金需要采用低热导率的隔热层外，只要炉衬的耐火层厚度按规范设计，无论是酸性、碱性还是中性耐火材料，其热导率足以隔热，即使是高温合金，主要起隔热作用的也还是耐火层，“隔热层”也只起一个辅助作用。

中频炉炉衬及其使用维护一、中频感应炉炉衬结构及其作用是什么？在中频感应电炉中，位于感应圈被加热熔化的金属之间的填充物称为炉衬（或称为坩埚），他一般由耐火层、隔热层和绝缘层组成。

耐火层采用各种耐火材料（酸性、碱性或中性）打结而成，然后高温烧结并投入使用；隔热层位于耐火层和感应圈之间，其作用是隔热，所用材料为石棉板、石棉布、硅藻土砖、硅石、膨胀珍珠岩、高硅氧玻璃棉等；绝缘层是用耐高温绝缘材料（无碱或少碱玻璃布、天然云母带等），用于防止感应圈漏电。

感应熔炼炉的坩埚式感应炉的重要组成部分，也是关键部件，它除了用于盛装金属液并进行冶炼的作用外，还起着绝热、绝缘和传递能量的作用。

坩埚的材质除满足要求并确保寿命外，还必须具有一定的电子特性。

二、坩埚的分类：感应炉用的坩埚按其耐火材料的化学性质可分为酸性坩埚、碱性坩埚、中性坩埚。

①、碱性坩埚式用碱性耐火材料制作而成的坩埚，常用镁砂（主要成分时一氧化镁）或镁铝尖晶石打结而成。

当使用镁铝尖晶石材料时，通过加入硼酸降低尖晶石形成温度，促进尖晶石形成，因而改善烧结质量，提高坩埚的耐压强度。

②、酸性坩埚式用酸性耐火材料制作的坩埚，它主要是由硅石或以石英砂为主要的天然矿石组成。

使用石英砂制作的坩埚，二氧化硅含量要求大于98%，石英砂中有害杂质含量越低越好，使用石英砂做炉衬，价格便宜，在不少小型感应炉中普遍使用。

③、中性坩埚常用高铝质的硅酸铝质耐火材料，三氧化二铝含量应大于46％；刚玉质耐火材料的三氧化二铝含量大于９５％，它具有较高的化学稳定性，高温时体积稳定，荷软点很高，抗渣性好，其使用温度可达１８００℃；用石墨制作的坩埚也属于中性坩埚。

（这里简述一下，什么是镁铝尖晶石，它是一种人工合成的耐火材料，理论成分为含三氧化二铝７１．５％，一氧化镁含量２８．５％，熔点２１３５℃，耐火度约为１９００℃，具有良好的抗热震性。

）感应炉坩埚的工作条件十分恶劣，而且炉衬壁较薄，内侧直接受高温金属热冲击与渣液的侵蚀，在电磁场作用下所形成的搅拌力使坩埚受到金属较强的冲刷。

0.5吨中频电炉筑炉工艺0.5t中频感应炉筑炉及熔炼工艺规范前言必须提升感应器电炉的使用寿命，炉衬石英砂质量就是必要的关键条件，而筑城炉热田操作方式采用也就是提升电炉炉衬使用寿命的关键条件。

为提升感应器电炉使用寿命，降低消耗，确保正常生产，撰写0.5t中频感应炉筑城炉及选矿工艺规范，期望操作方式人员严苛按工艺规范展开操作方式。

编制日期标准化校对会签批准0.5t中频感应炉筑城炉及选矿工艺规范1范围本文件规定了0.5t中频感应炉筑城炉及选矿的工艺建议和操作过程，适用于于铸铁车间。

2筑城炉2.1筑炉前的准备2.1.1初次修炉：将炉口耐火砖拿起，用修包用的普通耐火泥将缝隙填平，压上铝盖板，松开螺栓。

挑三包线圈用耐火材料（线圈涂料），按10%～12%的比例提清水搭和烘烤光滑，用抹子涂至感应器线圈内表面，按炉口10～12毫米，炉底18～20毫米的厚度从上到下构成锥度，表面应当平坦不许存有凹凸。

等待涂料自然潮湿6小时以后，用电炉蒸煮12小时，并使水分不少于0.5%。

线圈涂料的研磨见到72.1.2一般大修：检查炉体耐火砖垫块是否完好，感应线圈耐火涂料是否松动剥落，如有损坏应修补。

为能使炉衬顺利顶出，在炉口上部感应线圈耐火涂料略薄些，约10～12毫米，下部厚些，约18～20毫米，使之有一定锥度。

2.1.3钢坩埚模尺寸应符合技术要求，使用前外表面的锈蚀应全部去除。

（钢坩埚模在库中放置时应当涂抹防锈油，采用时用棉丝盖住）φ4402.1.4施工现场打扫整洁，维持工作场地洁净，准备工作齐全筑城炉时采用的工具。

2.2铺炉2.2.1铺炉前清扫残留在炉体内的砂、灰等杂物。

2.2.2用一层石棉布铺设炉底,四周皱，900铺设必须平坦。

2.3筑城炉底2.3.1筑炉时要有专人组织、指挥，负责检查打结质量。

筑炉人员口袋中不装有任何东西，不允许筑炉人员在打结炉衬时吸烟因为所有杂物掉入可以影响炉衬质量。

φ3802.3.2炉衬石英砂（硼酐含量0.8%）拆袋后应当先放入整洁的容器内，辨认出纸屑等杂物及时清φ420除，然后用铁锹传至炉内。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.15.085中频感应电炉在铸铁生产中的研究与应用①朱文振(山东能源枣矿集团柴里煤矿 山东枣庄 277519)摘 要：本文主要介绍了中频感应电炉在铸铁生产中的应用，通过中频感应电炉的发展状况、主要特点及其生产实践来展现中频感应电炉在铸铁生产中有哪些优势和作用。

中频感应电炉的原理是利用感应加热技术，具有加热快、效率高等突出优点，成为中小型铸造企业快速熔炼的主要设备。

随着国家对环保的严格要求，中频感应电炉取代其他高耗能、高污染的熔炼炉已成为趋势。

关键词：中频感应电炉 铸铁 主要设备中图分类号：TG232.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(c)-0085-02①作者简介：朱文振（1989，5—），男，山东滕州人，本科，助理工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。

1 绪论1.1 中频感应电炉简介中频感应电炉是铸造行业作为金属熔炼的生产设备，它是利用电磁感应原理将电能转变为热能，主要由电源、感应圈以及感应圈内用耐火材料筑成的坩埚组成。

随着国家对环保要求的进一步加大，中频感应电炉的取代其他高耗能、高污染的熔炼炉已经成为趋势。

1.2 中频感应电炉的特点(1)中频感应电炉熔炼工艺没有波动，生产出来的铸件有比较高的机械强度。

(2)可利用廉价的原材料。

在中频电炉熔炼的过程中，铁水中会存在一定的电磁搅拌作用，这些废料会快速熔化，而且氧化烧损非常小，能大量使用各种廉价废料，从而可以大幅度降低炉料的成本。

(3)减少环境污染。

中频感应电炉在生产过程中，所排出的粉尘很少，设备产生的噪音也大大低于传统的冲天炉。

2 中频感应电炉的生产实践2.1 感应电炉在生产实践中的概况(1)感应电炉在生产实践中的概况。

目前，国外先进厂商制造的中频感应电炉，其通常配置的功率密度为600～800kW/t，其中高达1000kW/t小容量感应电炉也被制造出来。