С широкото приложение на индукционните пещи в леярската промишленост, използването на облицовъчни материали също беше сериозно изпитано. В процеса на употреба материалите за облицовка на индукционни пещи често имат проблеми като пукнатини, лющене, локална или цялостна тежка ерозия и инфилтрация на течен метал, които засягат нормалната употреба на облицовката. В тежки случаи може дори да възникнат инциденти с безопасността. Поради тази причина се анализират няколко често срещани проблема с облицовките на индукционни пещи за техните причини.
Често срещани проблеми, анализ на причините и решения
Независимо дали става въпрос за киселинна, алкална или неутрална облицовка, пукнатините са най-честите проблеми на индукционните пещи. Има три форми на пукнатини в облицовките на индукционни пещи: надлъжни, напречни и неправилни. Когато високотемпературната облицовка се охлади бързо, могат да се появят пукнатини поради термично разширение и свиване. Този тип пукнатини обикновено са надлъжни. Надлъжни пукнатини по-малки от 2 mm могат да бъдат излекувани чрез приемане на правилния процес на стартиране на студена пещ. Ако пукнатината надвишава 2 mm, тя трябва да се поправи със съответните ремонтни материали.
Има много причини за напречни пукнатини в облицовката на пещта. Това може да се дължи на неправилни методи за изграждане на пещта, което води до разслояване на материала; или тъй като няма охлаждаща вода за задната облицовка в отвора на пещта, тя се синтерова по време на употреба, което води до свиване и напрежение на облицовката на пещта след охлаждане, което води до напречни пукнатини. Освен това температурната разлика между горната и долната част на пещта е твърде голяма и течността от сплавта не се излива след спиране на пещта, което също може да причини напречни пукнатини. Напречните пукнатини трудно се лекуват чрез стартиране на студена пещ и трябва да бъдат поправени. По време на топене в индукционна пещ механичното въздействие върху облицовката по време на зареждане може да причини неравномерни пукнатини в засегнатите части. Освен това, ако в облицовъчния материал се внесат примеси по време на процеса на изграждане на пещта, това също ще причини неравномерни пукнатини след употреба. Този тип пукнатини са много опасни. В тежки случаи може дори да причини изтичане на течен метал и да повреди тялото на пещта.
Спалинг
В ранния етап на синтероване на новата облицовка, синтерованият слой е много тънък. Ако бъде ударен от голям заряд, облицовката лесно се отлепва. Тази ситуация е особено сериозна по време на първото печене в пещта. В средните и късните етапи на използване на облицовката на пещта, ако синтерованият слой на облицовката на пещта е инфилтриран от течен метал и се влоши, разликата в коефициентите на топлинно разширение отвътре и отвън е твърде голяма и също ще се отлепи, когато нагрят.
Инфилтрация на течен метал
Облицовката на пещта е инфилтрирана от течен метал главно защото облицовката на пещта не е достатъчно плътна, което е свързано с качеството на конструкцията. За киселинната облицовка на пещта скоростта на нагряване е твърде висока преди 870 градуса за първото изпичане в пещта и -кварцовата фаза не е била напълно превърната в -тридимит навреме. По време на процеса на топене генерирането на течен метал е придружено от обемно разширение, причинено от трансформацията на -кварцовата фаза в -кристобалит, а структурата е разхлабена, което е много лесно за проникване в огнеупорния материал на облицовката на пещта. При топене на цветни метали с ниски точки на топене може да възникне следната ситуация: облицовката на пещта се е разтопила преди метала за синтероване, което също ще доведе директно до проникването на облицовката на пещта от течен метал. Използването на разумна конструкция и технология за печене на пещи ще избегне подобни ситуации в най-голяма степен.
Ерозия на средната и долната част на облицовката на пещта
По време на използването на индукционната пещ, неразумният ред на добавяне на заряда и скелето на заряда по време на процеса на топене ще доведе до твърде висока температура в средната и долната част на пещта, което ще доведе до появата на течна фаза в облицовъчен материал, който ще бъде силно ерозиран от изтъркване с високотемпературен течен метал. В допълнение, ако долната облицовка не е стегната по време на процеса на изграждане на пещта и здравината на облицовката е недостатъчна, тази ситуация също може да възникне.
Обща ерозия на лигавицата
Цялостната ерозия на облицовката на индукционната пещ се състои от три основни фактора: нормалното износване на облицовъчния материал, причинено от триенето, генерирано от електромагнитното разбъркване на вътрешния течен метал, реакцията между определени компоненти на сплавта и огнеупорните материали и ерозията на огнеупорните материали, причинени от шлаката по време на процеса на топене. За киселинната облицовка, използвана при производството на желязо: SiO2+C→SiO(g)+CO(g) Тази реакция е сбор от поредица от сложни редокс реакции. При стандартно налягане началната реакционна температура е 1481 градуса. Когато температурата в пещта надвиши тази температура, тази реакция е един от основните фактори за разхода на облицовката. Реакцията между шлаката и огнеупорните материали е много сложна и също така е важен фактор за съкращаване на живота на облицовката на пещта по време на топенето на някои специални сплави. Киселинните облицовъчни материали са подходящи за топене на желязо, мед и други метали с киселинни или неутрални шлаки; алкалните облицовъчни материали се използват за топене на метали с алкални шлаки като манганова стомана; неутралните облицовъчни материали са подходящи за големи пещи за топене на специални видове стомана. Само чрез избор на подходящи огнеупорни материали според различните заряди на пещта може да се постигне относително дълъг живот на облицовката.
Заключение
По време на използването на облицовки на индукционни пещи повечето проблеми са причинени от неправилна работа по време на изграждането или употребата на пещта. Ако се изберат подходящи материали, приеме се разумна технология за изграждане на пещта и се използва разумна технология за топене, проблемите с качеството на облицовката по време на употреба могат да бъдат избегнати и експлоатационният живот на облицовката може да бъде подобрен.
