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中頻爐的爐襯材料是什么？

傳統(tǒng)中頻爐爐襯材料有三種，一種為酸性爐襯，由石英砂干式搗打成型，黏結劑為硼砂或硼酸；另一種為鎂砂干式搗打成型，黏結劑一樣也是硼砂或硼酸。最后一種為中性爐襯，由高鋁礬土熟料搗打成型。近幾年隨著技術的發(fā)展，各種新材料的出現(xiàn)，中頻爐爐襯材料中也出現(xiàn)了許多新的爐襯材料。

2021.10.5北京消防展 (7).jpg

　　1、酸性爐襯
    酸性爐襯主要是石英砂，它價格低廉，分布廣泛，絕緣性好，施工要求低，應用時缺陷少，生產比較穩(wěn)定，但石英砂耐火度低，對鑄造大型中頻爐就不能滿足要求了。并且在升溫過程中存在二次相變化，尺寸穩(wěn)定性差，化學穩(wěn)定性也不理想，容易和爐渣反應而造成侵蝕。為了避免這些缺點可采用電熔石英，它含量高，二氧化硅含量大于99％，耐火度明顯提高，接近熔點，并且升溫時不存在二次相變，不存在升溫尺寸變化，熱震穩(wěn)定性也大為提高。
　　2、中性爐襯
    采用電熔剛玉作為中頻爐爐襯，由于白剛玉熔點高達2050℃，硬度高達八級，耐磨、耐高溫，化學穩(wěn)定性也比石英好。適用于高溫鑄鋼或大型爐爐襯。特點是同樣有相變及熱膨脹系數(shù)大的缺點，在實踐中加入尖晶石微粉可明顯提高抗侵蝕性及尺寸穩(wěn)定性。
　　3、堿性爐襯
    傳統(tǒng)堿性爐襯采用鎂砂干式搗打成型，優(yōu)點是耐火度高，接近2800℃，缺點是膨脹系數(shù)大，易開裂，鎂砂爐襯耐侵蝕，壽命長，價格低，應用十分廣泛，使用時加入白剛玉微粉或尖晶石微粉明顯提高使用壽命。
　　4、尖晶石爐襯
    尖晶石爐襯是一種新型的爐襯材料，它采用氧化鋁和氧化鎂成型，高溫燒成或電熔預合成尖晶石，再按要求生產各種顆粒規(guī)格，用作中頻爐襯，結合劑仍采用硼砂或硼酸，它并具白剛玉爐襯、鎂砂爐襯的優(yōu)點，而避免了其缺點，是大型中頻爐襯及高溫爐襯的發(fā)展方向。許多進口爐襯材料屬這一類型。
2021.10.5北京消防展 (1).jpg
　　5、爐襯材料的新工藝、新材料
    ①在傳統(tǒng)爐襯材料中加入超微粉(大多在幾個微米)，可提高爐襯材料的耐侵蝕性、熱震穩(wěn)定性，如硅微粉、氧化鋁微粉、白剛玉微粉、尖晶石微粉等。
　�、诟煞ǔ尚汀鹘y(tǒng)爐襯均采用干粉干式搗打成型，缺點是易層析，造成空洞等缺陷。半干法中加入2％～3％水拌料，減少層析，整體性好，也不會造成太大危害，只需低溫烘爐時間略長一點。
　�、郯敫煞ǔ尚图尤爰冧X酸鈣水泥，用純酸性或中性爐襯；而在堿性爐襯中加入氧化鎂、六偏磷酸鈉等。
爐襯材料的配方、配比
    爐襯材料必須具備以下物理化學特性：
    (1)高耐火度鋼鐵熔煉溫度在1500～1700℃，爐襯材料必須能長時間承受高溫作用而不熔損。
    (2)線膨脹和體膨脹系數(shù)小在燒結過程中爐襯材料會產生熱脹冷縮，過多的膨脹或收縮會引起燒結層產生裂紋。加入硼酸會降低石英電爐的體積變化率和線收縮率，減少產生裂紋的機率。
    (3)好的急冷急熱性在使用過程中爐襯被周期地加熱和冷卻，伴隨著的熱脹冷縮會使電爐內產生應力以致開裂。爐襯材料良好的耐急冷急熱性是避免材料產生裂紋的重要特性。影響爐襯急冷急熱性好壞的因素有砂粒配比、打結致密度、耐火材料的膨脹系數(shù)。所以適當增加中顆粒和大顆粒耐火材料，增加打結致密度，選用膨脹系數(shù)小的材料會獲得耐急冷急熱性好的爐襯。
    (4)能抵抗爐渣的侵蝕。
    (5)絕緣性好電爐內的金屬和感應器之間有幾十到幾百伏電位差，爐襯材料必須有足夠的絕緣性以免擊穿。Fe2O3和Fe3O4等鐵磁性物質能顯著降低絕緣性，必須仔細精選，提高爐襯材料的純度。
    根據(jù)爐襯材料的化學性質，有三種電爐：  
    1)堿性電爐，用CaO、MgO、ZrO2、BeO、ThO2等制作，其中應用最普遍的是MgO，其它耐火材料價格高很少使用；
    2)酸性電爐，用SiO2制造；
    3)中性電爐，用石墨；Al2O3·MgO；Al2O3·ZrO2·SiO2制造，多用于冶煉高合金材料。
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