爐襯材料的壽命“三分在材料，七分在使用”，如何有效延長(zhǎng)中頻感應(yīng)電爐的使用壽命，是本文研究的重點(diǎn)方向。筆者將自己多年理論學(xué)習(xí)所得與實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，重點(diǎn)分析了影響中頻感應(yīng)電爐使用壽命的因素，并總結(jié)出了系列合理改善和延長(zhǎng)電爐使用壽命的方案，希望借此能為各鑄造廠，特別是對(duì)小鑄造廠的鑄鋼件生產(chǎn)效率的提高做出積極貢獻(xiàn)。

一、引言

        感應(yīng)電爐是鋁電解陽(yáng)極組裝生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備之一，主要用于熔化磷生鐵、將炭塊和鋁導(dǎo)桿組鋼爪的澆鑄，使其融合在一起。鑒于中頻感應(yīng)電爐相比較工頻爐已凸顯的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，包括熱效率高、起熔和操作更方便、化鐵速度快、爐襯壽命長(zhǎng)等，中頻爐已經(jīng)逐漸取代了工頻爐市場(chǎng)。

       根據(jù)相關(guān)的數(shù)字統(tǒng)計(jì)顯示：中頻感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼的爐襯壽命已由30~40爐提高到60爐以上，大多數(shù)爐次達(dá)到了80爐以上。盡管如此，中頻感應(yīng)電爐在實(shí)際的應(yīng)用生產(chǎn)中，還是存在這樣那樣的問(wèn)題，如何延長(zhǎng)器使用壽命，仍是當(dāng)下業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注和重點(diǎn)研究的課題之一，本文就此展開(kāi)了系列論述。

二、影響因素及解決方案的研究

       中頻感應(yīng)電爐的使用壽命與爐料的選擇密不可分，所選擇的耐火材料物理和化學(xué)性能的穩(wěn)定性直接關(guān)系到期使用壽命的長(zhǎng)短。如何延長(zhǎng)中頻感應(yīng)電爐使用壽命，我們進(jìn)行了多次的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)和工作研究，并總結(jié)出了一套相對(duì)完整的方案。本文重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

1、爐料的選擇

        爐耐火材料的性能好壞直接關(guān)系到中頻感應(yīng)電爐的使用壽命，而要選擇擁有良好性能的爐耐火材料，就必須謹(jǐn)慎選擇，科學(xué)管理。掌握幾個(gè)基本原則：第一，爐料有強(qiáng)耐火度和較高容量的穩(wěn)定性。確保在超高溫的工作條件下不會(huì)被軟化和熔化，其較強(qiáng)的熱負(fù)荷性能則用以保證耐火材料的體積不縮減，通脹也只可在規(guī)定數(shù)值的允許范圍內(nèi)；其次，抗熱震性能良好。用以保證在溫度出現(xiàn)劇烈的變化反差時(shí)，能夠大大降低爐子出現(xiàn)裂縫的幾率，甚至可以完全避免裂縫的出現(xiàn)。最后，要有較高的大氣溫度強(qiáng)度、高溫?zé)釓?qiáng)度和超強(qiáng)的荷重力。

這就要求我們科學(xué)的選擇和管理爐料，即對(duì)爐料進(jìn)行精選，將“精料”入爐，不但要對(duì)進(jìn)入爐內(nèi)的爐料進(jìn)行化清，還要嚴(yán)格把控鋼液中的主要成分，具體參照標(biāo)準(zhǔn)有兩點(diǎn)，一是盡量保持其中的有害雜質(zhì)元素種類(lèi)和數(shù)量降到最低；二是要保證其中的有效成分在科學(xué)規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中。

2.鋪爐工藝

        鋪爐工藝是關(guān)系到爐子使用壽命和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這就要求從業(yè)者必須嚴(yán)把技術(shù)質(zhì)量關(guān)，在鋪爐過(guò)程中一定要做好各方面的檢查工作，確保線圈的完好度，一旦發(fā)現(xiàn)有損傷，須作出如下幾個(gè)部分的補(bǔ)充：首先，涂刷絕緣漆進(jìn)行修復(fù)；第二，用水玻璃拌耐火泥將爐墻修補(bǔ)平整，在確保爐墻和爐底的干凈衛(wèi)生的前提下，按照順序依次鋪設(shè)，包括符合規(guī)定尺寸要求的云母板、報(bào)警不銹鋼網(wǎng)和石棉布；第三，將已經(jīng)用銅芯線接好的報(bào)警不銹鋼網(wǎng)傳出爐子線圈，緊接著用三個(gè)漲圈將已經(jīng)用石棉布鋪好的爐子爐墻的下、中、頂三個(gè)部位漲緊；最后將爐子蓋好，以免爐中落入雜物。

3、筑爐

       爐襯的打結(jié)質(zhì)量與電爐的使用壽命也有著密不可分的關(guān)系，它直接關(guān)系到燒結(jié)質(zhì)量，進(jìn)而影響其使用性能。 只有保證打結(jié)爐襯時(shí)砂料顆粒的均勻平整、加料的高緊實(shí)度，才能保證打結(jié)后的爐襯致密度和燒結(jié)后的燒結(jié)層強(qiáng)度，這樣能有效地減少爐壁裂紋。此外，爐襯打結(jié)時(shí)的振搗密實(shí)也能有效降低金屬液的滲漏發(fā)生。特別需要注意的是：在手工打結(jié)時(shí)，打完一層必須將表面扒松再加料，這樣能有效避免分層和不可彌合的裂紋的出現(xiàn)。

        除了筑爐過(guò)程的嚴(yán)格把關(guān)外，對(duì)筑爐工具（包括筑爐機(jī)、搗固叉、平錘、坩堝模的制作）的選擇和前期準(zhǔn)備工作的要求也應(yīng)重視。

4、烘爐溫度的把握

        燒結(jié)層與爐子的使用壽命有著直接的聯(lián)系，而烘爐，實(shí)際上就是為了獲得燒結(jié)層，可見(jiàn)，烘爐在延長(zhǎng)中頻感應(yīng)電爐使用壽命中的重要作用。烘爐環(huán)節(jié)不容小視，這一過(guò)程最為考究的莫過(guò)于烘爐工藝了，其具體步驟為：第一，要嚴(yán)控加熱速度關(guān)，烘爐早期速度越快越容易出現(xiàn)裂紋，爐子的使用壽命也會(huì)隨之降低；第二，當(dāng)爐襯溫度達(dá)到573℃并持續(xù)升溫時(shí)，體積會(huì)膨脹16%左右，此過(guò)程中加熱過(guò)慢則難以獲得理想中的燒結(jié)層，而過(guò)快的話則較易產(chǎn)生裂紋和剝落，在實(shí)際工作研究中我們發(fā)現(xiàn)：在400℃加熱到600℃時(shí)，應(yīng)降低加熱速度，在達(dá)到870℃時(shí)，在保溫1~2個(gè)小時(shí)過(guò)程中使其完美變相。第三，燒結(jié)保溫是烘爐的最后階段，對(duì)燒結(jié)溫度沒(méi)有硬性規(guī)定，通常情況下，對(duì)燒結(jié)層的厚度使用要求為爐襯厚的30%，這就要求燒結(jié)溫度必須比出鐵溫度高50~100℃。

5、熔煉操作

        熔化期的金屬爐料是否能夠順利熔化，是關(guān)系到電爐使用壽命和企業(yè)生產(chǎn)效率的重中之重。而裝料的松緊程度又直接影響著熔料的熔化速度，只有在裝料時(shí)盡可能的裝料緊密，才能縮短熔化時(shí)間，避免產(chǎn)生高溫和劇烈的渦流，從而保護(hù)了爐壁免遭“架橋”和“架橋”處理的損傷。

       此外，在加料過(guò)程中還要注意加料環(huán)節(jié)，一旦加入大塊料時(shí)電爐又處于高功率的輸入時(shí)，爐襯所承受的溫度、沖刷和靜壓力都

        處于最大狀態(tài)，此時(shí)給底部帶來(lái)的侵蝕也達(dá)到最大值。這就要求操作者時(shí)刻關(guān)注電爐中熔煉金屬液的溫度和質(zhì)量，一旦達(dá)標(biāo)就需離立刻停電出爐。這種縮短熔煉時(shí)間的方法不但能降低鋼水熔煉過(guò)程中的耗電量，也能有效降低爐襯的下部損毀，從而延長(zhǎng)電爐的使用壽命。

三、結(jié)束語(yǔ)

       眾所周知，中頻感應(yīng)電爐之所以受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛青睞，正是由于其具有獨(dú)特的投資少、見(jiàn)效快的優(yōu)勢(shì)。延長(zhǎng)中頻感應(yīng)電爐的在實(shí)踐生產(chǎn)中的使用壽命，不但是每一個(gè)鑄造者的唯一追求，更對(duì)鑄造企業(yè)有著非凡的重要意義，是其不斷提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。希望能借本文給各同行提供有用的借鑒和指導(dǎo)。