感應(yīng)電爐設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　感應(yīng)爐是利用電磁場感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使金屬爐料發(fā)熱熔化的高溫熔煉設(shè)備。按結(jié)構(gòu)分,有無芯感應(yīng)爐(坩堝式)和有芯感應(yīng)爐(溝槽式)兩大類，如圖3-1~圖3-3所示。

　　無芯感應(yīng)爐結(jié)構(gòu)示意圖

　　無芯感應(yīng)爐爐襯結(jié)構(gòu)示意圖

　　有芯感應(yīng)爐爐襯示意圖

　　感應(yīng)爐具有、節(jié)能、低污染、成分易調(diào)節(jié)(無芯爐)、氣氛易控制等點，因此在鑄造、煉鋼、有色熔煉、精密合金生產(chǎn)等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而，感應(yīng)爐的發(fā)展在一定程度上卻受高功率電源以及長壽命耐火材料的限制。隨著大功率晶閘管變頻電源的開發(fā)和可靠性的提高，中頻感應(yīng)電爐逐步取代工頻感應(yīng)電爐以及感應(yīng)爐，向大容量、高功率方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，工作條件日益苛刻，從而對耐火材料提出了更高的要求。

　　感應(yīng)電爐耐火材料提出了更高要求 你能滿足嗎?

　　感應(yīng)電爐耐火材料的要求

　　感應(yīng)爐耐火材料處于相對單薄的斷面(見圖3-2)和許多熔煉操作的強侵蝕性環(huán)境的使用條件下，而經(jīng)常成了停爐的原因。這表明感應(yīng)爐已成了所有耐火材料應(yīng)用場合中具有挑戰(zhàn)性的一個。

　　感應(yīng)爐煉鋼方法按耐火材料性質(zhì)分為酸性冶煉法和堿性冶煉法。酸性冶煉法冶煉時造酸性渣，所以耐火材料主要為石英砂和鋯英石，其打結(jié)、供烤、燒結(jié)過程與冶煉鑄鐵時相近。石英砂或者鋯英石爐襯一般用于低碳鋼或者低合金鋼的冶煉。堿性冶煉法冶煉時造堿性渣，所以耐火材料為中性、堿性耐火材料或者石墨坩堝等，適用于高合金鋼、特殊鋼、精密合金鋼等鋼種的冶煉。

　　在歷史上，有多種系列耐火材料用于感應(yīng)爐內(nèi)襯(見表3-1),其中SiO2質(zhì)和鋯英石質(zhì)由于其酸性曾經(jīng)偶爾被采用，并延續(xù)至今，但更流行的感應(yīng)爐煉鋼用耐火材料主要是高鋁質(zhì)、MgO-CaO質(zhì)和由Spinel組成的耐火材料。

　　無芯感應(yīng)爐耐火材料清單表

　　感應(yīng)爐由于功能的多樣化，需要多種高性能耐火材料與之相適應(yīng)。也就是說，耐火材料在感應(yīng)爐中的應(yīng)用，不僅需考慮爐型、爐體結(jié)構(gòu)和熔煉工藝，而且也要考慮耐火材料的材質(zhì)及其從常溫到工作溫度之間的礦物相、物理性能變化過程和變化機理;同時還要根據(jù)應(yīng)用要求，特別是革新設(shè)備的應(yīng)用要求進(jìn)行耐火材料的選擇和材料性能的改進(jìn)。

　　在煉鋼應(yīng)用爐日趨大型化和高功率化的今天，重點則采用A12O3基耐火材料并盡量提高其使用性能。由于“配料熔煉”(使用直接還原鐵球作添加料等)無芯感應(yīng)爐的侵蝕性環(huán)境和嚴(yán)峻的熱震條件，須向A12O3基耐火材料中配入MgO、鉻礦(包括Cr2O3粉)和預(yù)合成Spinel等，以化材料的性能。