中頻爐感應(yīng)線圈保護(hù)涂料的實(shí)驗(yàn)研究-無(wú)表.doc

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1、中頻爐感應(yīng)線圈保護(hù)涂料的實(shí)驗(yàn)研究崔建國(guó)王鳳田唐鋼職工大學(xué).摘要介紹了中頻感應(yīng)電爐銅質(zhì)感應(yīng)圈保護(hù)涂料的實(shí)驗(yàn)研究。認(rèn)為感應(yīng)圈涂上一薄層涂料,不僅對(duì)感應(yīng)圈有保護(hù)作用,而且對(duì)提高爐襯壽命、縮短冶煉時(shí)間也有比較明顯的效果。前言一些單位,使用中頻爐煉鋼。由于爐襯打結(jié)不良或煉鋼后期爐襯裂紋嚴(yán)重,有時(shí)出現(xiàn)鋼水穿透爐襯燒熔感應(yīng)圈而影響生產(chǎn)。甚至造成設(shè)備或人身事故。近年來(lái),國(guó)外對(duì)類(lèi)似問(wèn)題進(jìn)行了感應(yīng)圈灌漿實(shí)驗(yàn)研究。受此啟發(fā),我們會(huì)同我公司機(jī)修廠鑄造工段進(jìn)行了感應(yīng)圈保護(hù)涂料的實(shí)驗(yàn)研究。保護(hù)涂料性能實(shí)驗(yàn)和配方的選擇保護(hù)涂料配制的理論依據(jù)根據(jù)感應(yīng)線圈的工作條件,保護(hù)涂料必須具備耐火度高、隔熱性好、熱震穩(wěn)定性

2、高、絕緣性能好的特點(diǎn)。因此,我們選擇了高鋁礬土熟料作骨料,高溫耐火水泥做促凝劑,另加少許粘結(jié)劑的三種配方,經(jīng)過(guò)篩選確定其中一種為生產(chǎn)用料。涂料化學(xué)成分及某些性能見(jiàn)表1。涂料的配比見(jiàn)表2。表1涂料的化學(xué)成分及性能參數(shù)名稱(chēng)化學(xué)成分，性能參數(shù)【高鋁礬土﹍化學(xué)成分％[三氧化二鋁（73~78）]﹔[二氧化硅（16）]﹔[三氧化二鐵（1.6~3.0）]﹔性能參數(shù)，耐火度℃＞1750，熱導(dǎo)系數(shù)W∕m·h·℃﹙0.9~1.6﹚】【耐火水泥﹍化學(xué)成分％[三氧化二鋁（＞70）]﹔[二氧化硅（5.0~16)]﹔[三氧化二鐵（＜2.5）]﹔性能參數(shù)，耐火度℃＞1730，】表2涂料的配比樣號(hào)1#礬土熟料粒

3、度0~3㎜90％，礬土水泥粒度＜1㎜10％，粘結(jié)劑外加﹙硫酸鋁5％﹚，耐火度℃＜1600℃樣號(hào)2#礬土熟料粒度0~3㎜90％，礬土水泥粒度＜1㎜10％，粘結(jié)劑外加﹙磷酸5％﹚，耐火度℃＜1700℃樣號(hào)3#礬土熟料粒度0~3㎜90％，礬土水泥粒度＜1㎜10％，粘結(jié)劑外加﹙磷酸鋁5％﹚，耐火度℃＞1750℃2.2涂料性能的實(shí)驗(yàn)（1）耐火度的實(shí)驗(yàn)原料雖有理論耐火度,但配制成涂料后有什么變化,沒(méi)有準(zhǔn)確的把握。為確保安全生產(chǎn),我們限于條件做了簡(jiǎn)易而可靠的耐火度實(shí)驗(yàn)。按表2的三種配方,各加水調(diào)成漿狀,制成三個(gè)小塊試樣,直徑80㎜,厚度40㎜。養(yǎng)護(hù)兩天,自然干燥。然后采用氧—乙塊火焰（溫度達(dá)2

4、000℃）烘烤半小時(shí),并集中在試樣面上某一點(diǎn)烘烤15分鐘,進(jìn)行耐火度測(cè)試。其中1#試樣發(fā)生熔化,試樣2#稍有熔化,3#試樣未熔。試驗(yàn)證明,3#試樣經(jīng)過(guò)2000℃高溫灼燒而不軟化,證明其耐火度1750℃以上與理論耐火度基本相符。這樣我們選擇了3#試樣的成分配比作為保護(hù)涂料進(jìn)行研究。（2）熱震穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)按照“耐火混凝土熱震穩(wěn)定性檢驗(yàn)方法﹙YB2206-77﹚我們將3#試樣放入1100℃的電加熱爐內(nèi),保溫加熱一小時(shí),取出試樣立即放入溫度為20℃的流動(dòng)冷水中至冷卻,取出干燥后再行試驗(yàn)10次,試樣未見(jiàn)破損和裂紋。實(shí)驗(yàn)證明,3#試樣熱震穩(wěn)定性能良好。（3）絕緣性能的實(shí)驗(yàn)采用（2）中的加熱方

5、法,3#試樣在電加熱爐內(nèi)保溫加熱一小時(shí)后取出,在高溫和室溫不同狀態(tài)下用搖表測(cè)量試樣上任意兩點(diǎn)間的電阻,阻值均為無(wú)窮大。實(shí)驗(yàn)證明,3#試樣配方的涂料在高溫或低溫狀態(tài)下均不導(dǎo)電。（4）保護(hù)涂料配方的選擇根據(jù)以上各有關(guān)物理性能的測(cè)試,選定3#試樣的配方作為感應(yīng)線圈的保護(hù)涂料。3實(shí)際生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)3.1實(shí)驗(yàn)條件500㎏﹑250Kw﹑1000Hz中頻煉鋼電爐﹔冶煉鋼種鑄造45號(hào)鋼﹔3#保護(hù)涂料。3.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程在銅質(zhì)感應(yīng)線圈內(nèi)壁涂上20㎜厚3#試樣配方的保護(hù)涂料。自然養(yǎng)護(hù)一天,用電爐絲通電加熱烘烤一天。干燥后,用搖表對(duì)保護(hù)層涂料內(nèi)外表面的上、中、下各部位取點(diǎn)檢測(cè)絕緣性能。電阻值為無(wú)窮大,只是爐底部

6、電阻值為10兆歐,基本符合開(kāi)爐條件。第三天按常規(guī)搗打爐襯,烘干后開(kāi)爐煉鋼,冶煉過(guò)程正常。4試驗(yàn)結(jié)果分析4.1試驗(yàn)結(jié)果（1）有效地提高了爐齡。第一個(gè)爐役冶煉42爐,超出原平均爐齡21爐的一倍。（2）防止鋼水溢透,保護(hù)銅感應(yīng)圈。停爐時(shí)爐襯有明顯裂紋,在爐膛的中、下部位有個(gè)別裂紋,深度可達(dá)保護(hù)涂料的接觸面,拆爐襯后保護(hù)涂料層表面光滑整潔,無(wú)任何裂紋。實(shí)驗(yàn)證明鋼水未能侵蝕感應(yīng)圈。涂料確有保護(hù)作用。（3）縮短了冶煉時(shí)間。由原來(lái)3h/爐到2.5h/爐,節(jié)省時(shí)間半小時(shí)。（4）防止銅感應(yīng)線圈的氧化腐蝕。銅感應(yīng)圈在加熱狀態(tài)下極易氧化,尤其在煉鋼狀態(tài)下,爐外殼溫度有二、三百度銅質(zhì)感應(yīng)圈最易氧化腐蝕。

7、這在拆、打爐襯時(shí),可觀察到此種情況。使用保護(hù)涂料后,可使其與氧隔絕,防止氧化腐蝕,延長(zhǎng)使用壽命。（5）保護(hù)涂料可以連續(xù)使用。在我們實(shí)驗(yàn)期間,該保護(hù)涂料已使用了三個(gè)爐役。4.2試驗(yàn)結(jié)果分析（1）爐齡之所以提高了一倍,很明顯就是涂層的隔熱保溫作用。爐襯是以MgO為主的鎂質(zhì)材料,鎂質(zhì)材料的最大弱點(diǎn)就是線膨脹系數(shù)較高,體積變化對(duì)溫度的敏感性高,故它的耐急冷急熱性差。爐襯的破壞往往就是由于自身各部份溫差較大或外界溫度變化而造成的。在使用涂層后,由于涂層保溫作用使?fàn)t襯與涂層界面處的溫度可保持