工頻感應(yīng)爐具有熔化率高、升溫能力強(qiáng)、鐵液質(zhì)量好、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，但工頻感應(yīng)力筑爐補(bǔ)爐困難、耗電量大、使用成本高，但爐齡是其廣泛用的制約因素之一。影響爐子壽命的因素較多，其中以爐襯最為關(guān)鍵。

一：耐火搗打料爐襯壽命影響要素分析

爐襯耐火搗打料的壽命與爐襯的侵蝕程度、爐襯的開裂與剝落狀況等密切相關(guān)。

(1)耐火搗打料爐襯的侵蝕

工頻感應(yīng)爐爐襯的侵蝕在實(shí)際使用中往往是物理和化學(xué)兩者結(jié)合并相互促進(jìn)的結(jié)果。爐襯主要由耐火材料構(gòu)成，其侵蝕往往是由固體(耐火材料、未熔化的塊狀爐料)、液體(鐵液、熔渣)、氣體(煤氣、氧化或還原狀態(tài)的空氣)這三相隨熔煉作業(yè)條件變化而相互作用所致。實(shí)際使用時，當(dāng)加入帶鐵銹的爐料時，F(xiàn)eO帶入爐內(nèi)，SiO2耐火材料與其生成FeO·SiO2(熔點(diǎn)1170℃)，造成爐襯侵蝕嚴(yán)重：不合理的加料方法則有可能發(fā)生爐料搭橋，引起爐襯局部過熱，造成爐襯侵蝕：同時，熔煉時電磁攪拌作用也會引起鐵液對爐襯的強(qiáng)烈沖刷，造成爐襯侵蝕等。

(2)耐火搗打料爐襯的開裂

我公司曾對報廢的工頻感應(yīng)爐進(jìn)行過拆解，發(fā)現(xiàn)爐襯內(nèi)部燒結(jié)層存在大量裂紋，以橫向裂紋為主。鐵液從裂紋處滲入爐襯石英砂層內(nèi)(過度層和松散層)，個別地方甚至穿透整個爐襯斷面，造成穿爐。經(jīng)分析認(rèn)為，一般生產(chǎn)后停電讓爐子自然冷卻是影響爐子壽命的主要原因。生產(chǎn)球墨鑄鐵時鐵液出爐溫度一般在1400℃以上，出路后爐膛冷卻至室溫，溫差高達(dá)1400℃，爐襯產(chǎn)生很大的相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力。爐襯內(nèi)層(燒結(jié)層)是由SiO2經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的玻璃質(zhì)組織，能夠承受高溫鐵液的沖擊和腐蝕，但常溫下呈脆硬狀，抗拉能力很差：同時爐襯各處所受的收縮阻力不均勻，爐襯的收縮不可能均勻進(jìn)行，從而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。

當(dāng)工頻感應(yīng)爐起爐時，發(fā)現(xiàn)有石英砂漏出，原因是感應(yīng)圈上部與外殼之間縫隙較大，工作時振動頻率高，振幅大，致使?fàn)t襯外層(松散層)石英砂從縫隙漏出，造成內(nèi)爐襯無支撐，當(dāng)加入爐料沖擊到該處時，也可能產(chǎn)生裂紋。

(3)耐火搗打料爐襯的剝落

當(dāng)工頻感應(yīng)爐停止熔煉時，常把爐內(nèi)的剩余鐵液存放在爐內(nèi)，作下一爐熔煉的啟爐塊之用，這樣由于石英砂與生鐵的熱膨脹冷縮系數(shù)不同，熔煉時爐襯的燒結(jié)層易剝落，從而會影響工頻感應(yīng)爐的壽命。

二：選擇合適的耐火材料

為了提高工頻感應(yīng)爐的電效率，5噸工頻爐爐襯厚度在120mm左右，由于爐襯的熱面直接與高溫溶液接觸，背面受感應(yīng)圈冷卻水的冷卻，使得爐襯中存在著很大的溫度梯度：爐內(nèi)金屬液電磁攪拌力強(qiáng)：爐內(nèi)熔液經(jīng)常倒空，爐襯反復(fù)收到急冷急熱等。因此要求耐火材料具有足夠高的耐火度和荷重軟化溫度、良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性、較高的高溫力學(xué)強(qiáng)度和電氣絕緣性能，以承受金屬液的靜壓力、攪拌力以及加料時的沖擊力，不與金屬熔渣及熔化時存在的成分等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。還必須有較小的熱膨脹系數(shù)，耐急冷急熱性能。為此我們選用酸性的石英耐火搗打料，加入適量的硼酸做粘結(jié)劑，其配比如下：3.35~2.25mm、 2.25~0.85mm、0.85~0.22mm、0.075~0.053mm4種石英砂，分別為30%、20%、20%、30%，硼酸加入量為1.6%。

三：精心筑爐，嚴(yán)格控制筑爐質(zhì)量

筑爐質(zhì)量直接影響耐火搗打料爐襯的壽命，耐火材料混油雜質(zhì)、充填密度差或充實(shí)分層是爐襯損壞的主要原因。為此筑爐時應(yīng)注意如下幾個方面問題。

(1)嚴(yán)防混入如沙土、草屑、鐵粉、紙片等，型、模及工具均應(yīng)除銹。

(2)均勻充實(shí)。采用風(fēng)動搗固機(jī)，均勻充實(shí)，線圈交替作業(yè)。每層耐火材料重量相等并均布加入，一般厚度為60~70mm：為了防止分層，再次加料前應(yīng)先將低層的沖結(jié)層劃毛。

(3)筑爐后，立即開始烘爐和燒結(jié)，以免長時間放置爐襯吸潮：在烘爐和燒結(jié)過程中，嚴(yán)格控制升溫速度、并連續(xù)作業(yè)數(shù)爐，以保證獲得理想的燒結(jié)層，提高爐襯的使用壽命。