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熔铜感应体用耐火材料的选择

发布日期： 2020-02-28 11:28:40 阅读量（355）作者：刘梓明

上引连铸系统是通过感应体不断加热的方式，利用金属溶液冷却结晶的机理，从熔融的金属溶液中连续地制备具有一定形状的固态金属线材、板材等。

感应体工作原理与降压变压器相似，一次线圈和二次线圈都绕在同一磁导体即铁芯上，感应体耐火材料沟槽中的环状金属熔沟，相当于短路的二次线圈，在感应电动势作用下产生电流或称涡流，涡流在具有一定电阻的熔沟金属中的流动会产生热量，使得金属被加热以至熔化。

1、耐火材料的选择

由于感应体在上引连铸生产中占据非常重要的地位，因此感应体炉衬耐火材料的选用、砌筑和烧结尤为重要。感应体中的耐火炉衬具有复杂的形状结构，感应线圈、铁芯和金属熔沟都贯穿其中，尺寸要求精确。炉底是炉子电热交换的中心，熔沟中熔体温度最高，感应线圈的绝缘却不能破坏。最薄位置，即厚度仅为50—80mm左右的熔沟内侧的环状耐火材料层，一边承受着高温熔体的冲刷、侵蚀，另一边承受着强烈冷却，工作环境十分恶劣。因此感应体炉衬的耐火材料选择，捣筑施工、烧结等尤为重要。本文主要从炉衬耐火材料的选择，捣筑施工、烧结进行阐述。

构成感应炉炉衬的耐火材料一般选用不定形耐火材料，熔铜感应电炉炉衬的不定形耐火材料主要有干式捣打料、半干式捣打料、耐火浇注料和耐火可塑料等，上引连铸感应体炉衬选用干式硅质捣打料。干式捣打料的化学成分见表1，常用耐火材料的基本性质表见表2。

表1干式捣打料的化学成分

表2常用耐火材料的基本性质

2、干式捣打料的主要特点

(1)易于流动，其粉料易于充填颗粒堆积间的极小孔隙，从而获得高充填密度的致密体。

(2)有利于抵抗因膨胀或收缩产生的应力，有利于阻碍裂纹扩展和防止金属熔体侵入。

(3)便于结构复杂的炉衬施工，包括拆炉和清理。为提高捣打致密度，避免粒度偏析，应该选择合适的颗粒级，例如粗(20%一40%)、中(30%～30%)和细(30%40%)。决定干式捣打料开始产生结合的温度及起始烧结强度的关键，是配料中加人的热固性结合起来剂和陶瓷烧结剂的种类和数量。

3、硅质捣打料

硅质捣打料，通常指石英砂，属酸性耐火材料，在高温下具有较好的抵抗酸性熔化的性质。我国河南铁门产的石英岩SiO含量在95%在以上，并且含有微量的FeO，即含有可以构成促进鳞石英生成的天然矿化剂。硅质捣打料配料中35%～40%的低于0.008mm的细微颗粒有利于捣实，即获得较高的密度，同时有利于烧结过程中石英向鳞石英的转化。

表3列出了熔铜感应炉用干式捣打料石英砂的粒度配比。

表3石英砂配料粒度比%