中频感应电炉中性炉衬湿法筑炉经验王贺1 ，承明泽1 ，周立成1 ，李茂林2( 1 中集华骏铸造有限公司；2 合肥水泥研究设计院)摘要：文章介绍了中频感应电炉中性炉衬湿法筑炉在实际生产中应用，结合使用经验介绍 了炉衬材料的配制以及筑炉工艺，同时总结了湿法筑炉以及合理使用的要点，具有较大的实用参考价值1 前言我公司每年生产各类合金钢、高锰钢铸件5 0 0 0 多吨，球墨铸铁件1 0 0 0 0 吨，有多台O ．7 5 t ／h ，1 ．0 t ／n ，1 ．5 t ／h 中频感应炉，曾经采用过镁砂炉衬，石英砂炉衬，高铝砂炉衬近三年采用高铝砂L } 】性炉衬、湿法筑炉节省原材料，节省时问和人力，具有明显的经济效益2中频炉中性炉衬湿法筑炉工艺2 ．1 坩埚模形式及绝缘层的铺设2 ．1 ．1 坩埚模形式1 ) 永久性坩埚模：我们曾经用木模制成坩埚模，外包薄钢板；也曾经用l o 毫米厚钢板制成坩埚模；为了好拔模均镶有活动模块，并在坩埚模上涂油，或粘贴光滑纸布等措施以便顺利拔出；2 )次性坩埚模二用2 - 3 毫米钢板焊成，不从坩埚中取出，在烘干和烧结时起电感应加热作用，炼第一炉钢时与炉料一起熔化掉：3 )埚模形状：采用平截空心圆锥体，用于半干法打结镁砂炉衬时经常从拐角处穿炉；后改为 两个平截空心圆锥体按有关标准焊接，两锥平缓过度，底部为平球面圆角，这样使炉底与炉壁处容易打实，避免此处穿炉。
2 ．1 ．2 绝缘层的铺设我公司感应电炉的绝缘隔热层采用石棉布及玻璃纤维布主要起绝缘隔热和网住炉料的作用石棉布绝缘、隔热、透气等性能好，但是价格高；玻璃纤维布也可起到绝缘隔热和网住炉料的作用，且价格便宜铺设方法：1 ) 炉底：交错铺设2 ．3 层石棉布或3 —4 层玻璃纤维布，要求平整无折皱；2 ) 炉壁：铺2 层石棉布或3 层玻璃纤维布，搭接处用水玻璃粘牢，上边要伸出1 5 0 —2 0 0 毫米剪开口，用水玻璃粘在炉口平板上，并用重物压紧以防筑炉衬下滑；3 )中5 毫米的盘圆钢作一弹性涨囤，压紧已经铺好的炉壁石棉布或玻璃纤维布2 ．2 炉衬材料的配制及筑炉工艺2 ．2 ．1 炉衬材料的配制1 ) 中频感应电炉的炉衬材料的要求( 1 ) 耐火度要高于1 7 0 0 ℃，软化温度应高于1 6 5 0 ℃；( 2 ) 巾频感应电炉靠电磁感应传递热量，炉衬壁内外温度羞很大，山于受出钢水、加料和停炉的影响，炉壁温度不断变化，产生体积膨胀和收缩，因为受热不均匀产生裂纹，因此炉衬材料要有良好的热态稳定性 ( 3 ) 炉衬材料在高温叫不易分解和还原，不与炉渣形成低熔点物质，不与钢水和变质剂产生化作者简介：王贺( 1 9 6 7 ．) ，女，学士，工程师，从事铸造方面的工作3 5 4学反应，应该具有良好的化学稳定性。
4 ) 炉衬材料低温受炉料冲击，高温受铁水冲刷，应耐高温磨损耐侵蚀；( 5 ) 良好的绝缘性能，高温下不导电，施工性能好，烧结性能好，筑炉维修方便国内外广泛使用石英砂( 酸性) 和镁砂( 碱性) 炉衬，我们也使用过．近年来我们根据上述性能要求，追求合理的性价比，采用河南富有的铝钒土( 三氧化二铝) 作为炉衬材料我们选择的铝钒土熟料耐火度大于1 7 7 0 ℃，其化学成分如表1 表1 铝钒土熟料化学成分选择铝钒土熟料可以满足上述性能要求 2 ) 衬材料粒度控制炉衬材料中，粗、中、细粒度各有不同作用合理的粒度级配可以使坩埚的孔隙率小，致密性 高，烧结性和耐激冷激热性好 1 ) 粗粒度起骨架作用使炉衬具有高强度，提高抗冲击性能，高温性能抗渣性能好；但是粗粒度过多，则打结密度差，难形成稳固和完整的烧结层，并且炉衬烧结时膨胀较大，容易引起炉衬破裂，孔隙增加，影响炉衬使用寿命 2 ) 中粒度能有效的填充粗粒度的间隙，增加堆积密度提高炉衬强度，改善炉衬的烧结性能细粒度填充粗、中粒度的间隙增加接触表面，使炉衬具有良好的致密性，保证炉衬的烧结性能和质量及烧结网络的连续性；但是细料容易烧蚀，如果含量过高耐火度及耐侵蚀性能将降低，细料的表面活性大，易熔融及与炉渣反应，使炉衬使用寿命降低。
按照上述原则并根据多年的生产经验，我公司中性感应电炉的坩埚材料是用水玻璃( 模数3 ．0 ～3 ，4 ) 作为粘结剂，坩埚材料为高铝矾土熟料( 炉衬和炉领材料配比相同) 配料前要拣出料中的杂质，用磁铁吸出混入的铁屑炉衬料的质量配比如表2 1 表2 炉衬料的质最配比2 ．2 ．2 筑炉工艺1 ) 筑炉底：在铺好石棉布的炉底填加8 0 ．1 0 0 毫米厚已混匀配好的坩埚材料，用风镐捣实后，将其表面耙松，再次添加一层4 0 , - - 6 0 r a m 的筑炉料，再捣实反复进行直到符合规定的高度( 即与底部第二层感应线圈平齐炉底厚度1 5 0 ．1 8 0 m m ) 坩埚底打结好后，放上坩埚模型( 用5 - 8 m m 厚的钢板焊成坩埚的内部形状) ，找正位置，使坩埚中心位置与感应圈中心一致，并校正中心位置，按1 2 0度方位放三块木楔防止坩蜗偏斜，在坩蜗内装入压铁或重物加以固定，防止打炉壁时抬起2 ) 筑炉壁：先耙松坩埚底部，添加一层4 0 , - - 6 0 m m 的筑炉料用捣固叉和平锤认真打好炉底和炉壁拐角处炉衬然后用捣固叉分多层进行坩埚壁打结：先耙松坩埚样模和石棉布之间的炉衬，加上一层4 0 , - - 6 0 m m 厚的混配好的筑炉料，用风镐捣实，( 但不能碰破石棉布，以免漏料；一旦碰破石棉布必须用水玻璃枯补好) 捣实后再耙松捣实面，加上一层4 0 , - 一6 0 m m 厚的混配好的筑炉料，用风镐捣实，反复进行，直至筑到与坩埚模样顶端平齐为止。
打筑过程巾应保证层次之问衔接良好，炉体紧实度均匀，并严防坩埚模样偏斜3 ) 打筑炉领：在炉领上涂一层水玻璃，用混好的炉领料( 炉领料中要增加细料) 按一定坡度附在炉上并修饰光滑打筑紧实后刷一层水玻璃，取出坩埚模样4 ) 根据我公司实际操作，一般筑炉时间约为7 - 8 小时注意事项：筑炉的松紧度适当，过紧坩埚受热后产生过大应力易出现裂纹，过松影响坩埚使用寿命；筑炉料中严禁古有导电物质，混料前应进行检查，用磁选机进行磁选；防止石棉纤维及尘土杂物等掺入配料中2 ．3 坩埚烘烤与烧结2 ．3 ．1 坩埚烘烤湿法筑炉后，为了烘干增埚内的水分又不使其产生裂纹，必须缓慢加热我公司现在采用煤球进行烘炉模样取出后在坩埚底部装入煤球，一般烘炉时间在8 小时以上，然后通电，逐步增大输入功率视公司交替用炉时间和筑炉后到使用时间，( 不急用时让其自然于燥) ，一般通电烘烤为3 ~ 5小时2 ．3 ．2 坩埚的烧结1 ) 衬材料烧结后其结构分为：烧结层，半烧结层( 过渡层) ，末烧结层( 松散层) 1 ) 烧结层：直接和铁水和炉渣接触，受侵蚀和冲刷；它受激冷激热的影响产生很大的内应力：因此烧结层强度要高，密度要大，表面裂纹有少。
这一层料粒之间应该全部融合，烧结网络应均 匀完整烧结层占炉衬厚的3 0 ．4 5 ％ 2 ) 过渡层：它是烧结层和松散层之问的过渡带，其作用是缓解烧结层的应力，F R 止烧结层内产生的裂纹向外延伸过渡层占炉衬厚的3 5 ．4 0 ％ 3 ) 松散层：松散层足没有烧结的衬料其作用是缓解因为体积膨胀和收缩造成的危害，阻挡烧结层裂纹钻出的铁水：防止漏炉，也起隔热作用松散层炉衬厚的2 5 ．3 0 ％2 ) 坩埚的烧结( 1 ) 湿法筑炉烘干后炼第一炉钢时，炉料要清洁无锈，料块大小适中；( 2 ) 加料时要小心轻放，不得碰坏烘好的炉壁，( 因为用煤球烘烤或自然干燥过的炉壁强度和硬度比较低，要细心维护) ：( 3 ) 电熔炼第一炉钢前先低功率缓慢升温，使水分全部摊出，使挂料晶型转变，经过3 - 4 小对后提高功率烧结，钢液升温1 6 0 0 C 以上保温2 0 分钟进行烧结；第一炉钢熔炼叫间要延长4 0 分 钟左右，得到良好的釉面内壁，同时扒掉钢液表面的夹渣2 ．4 合理熔炼及坩埚的修补2 ．4 ．1 合理熔炼1 ) 严重粘砂及有锈蚀、污物的炉料要清理干净后入炉；2 ) 加料方式为边部加大重料，中问细薄料，大重料小心轻放不要直接投砸到炉底或碰坏炉壁3 ) 防L P 炉科搭桥和结壳，减少对坩蜗的侵蚀；熔炼中捅料时要先挑开粘结，再向下捅料；4 ) 采用多次、少量的加料方式；形成的炉渣要及时扒除，防止坩埚壁结渣；5 ) 连续熔炼时应剩1 0 - 1 5 ％的钢液，减少后续加料的冲击；加快熔炼速度。
2 ．4 ．2 坩埚的修补1 ) 孙炉材料3 - 6 r a m 高铝矶t 热料6 3 ％，6 - 9 “ i ' f i r f i 高铝矾土熟料3 7 ％，外加适量的水玻璃 2 ) 炉衬修补及烘烤当炉衬局部损坏严重、发黑等必须停止使用，进行修补补炉前应完全清除炉残钢及钻进炉壁的钢块和熔渣，在清理好的炉壁上刷一层稀释过的水玻璃，把坩埚模样装入，然后将补炉料倒入炉内打筑结实在修好的炉孽上涂刷～层水玻璃，自然干燥2 小时以上，再向补好的炉内装入炉料、通水、通电进行烘烤2 ．5 中性炉村湿法筑炉实践2 ．5 ．1 中性炉衬湿法筑炉的炉衬使用寿命我公司每台感应电炉每天开炉次数为l s ～1 6 炉次，补炉次数约为3 ～4 天补一次，可熔炼高锰钢1 3 0 以上炉次( 列间约补3 - 5 次) 合金锕1 6 0 次，最高1 8 0 次3 5 62 ．5 ．2 中性炉衬湿法筑妒要点1 ) 铝钒土质量要高，三氧化而铝( A L 2 0 3 ) 含量应大于8 3 ％：2 ) 确定最佳的粒度级配，大粒和小粒配量相当，中问粒度要多；3 ) 应制作永久性的，锥度合理的坩埚模；筑炉操作要认真细心：4 ) 低温长时间缓慢烘炉，防止升温快炉壁开裂；5 ) 烧结温度要高，特别是第一炉要提高出钢温度，要烧出釉面；合理熔炼经常注意精心修补。
几年生产实践使我们认识到中性炉衬使用中性衬料成本低，原料来原方便，劳动条件好；中性 炉衬湿法筑炉简便，炉衬容易打实；不产生粒度偏析；体积密度大，均匀度高：具有明显的经济效益和社会效益参考文献：一【I 】1 周育．中性炉炉村跃炉龄的探讨．铸造活动用论文集，2 0 0 3 ，P 7 6[ 2 】肖黎明．B 级钢中频感应炉熔炼用镁砂坩埚的失散与防止．铸造技术．2 0 0 6 ．3 ，P 2 0 6【3 】李济玉．中频电炉湿法筑炉的实践．铸造技术，2 0 0 6 ，N a 3 ，P 2 0 63 5 7。