Amb l'aplicació generalitzada dels forns d'inducció a la indústria de la foneria, l'ús de materials de revestiment també s'ha provat severament. En el procés d'ús, els materials de revestiment del forn d'inducció sovint tenen problemes com ara esquerdes, descamació, erosió severa local o general i infiltració de metall líquid, que afecten l'ús normal del revestiment. En casos greus, fins i tot es poden produir accidents de seguretat. Per aquest motiu, s'analitzen diversos problemes comuns dels revestiments de forns d'inducció per les seves causes.
Problemes comuns, anàlisi de causes i solucions
Tant si es tracta de revestiment àcid, alcalí o neutre, les esquerdes són els problemes més habituals dels forns d'inducció. Hi ha tres formes d'esquerdes en el revestiment del forn d'inducció: longitudinal, transversal i irregular. Quan el revestiment d'alta temperatura es refreda ràpidament, es poden produir esquerdes a causa de l'expansió i la contracció tèrmiques. Aquest tipus de fissura és generalment longitudinal. Les esquerdes longitudinals inferiors a 2 mm es poden curar adoptant el procés correcte d'arrencada del forn en fred. Si l'esquerda supera els 2 mm, s'ha de reparar amb els materials de reparació corresponents.
Hi ha moltes raons per a les esquerdes transversals al revestiment del forn. Pot ser degut a mètodes de construcció incorrectes del forn, donant lloc a l'estratificació del material; o perquè no hi ha aigua de refrigeració per al revestiment posterior a la boca del forn, es va sinteritzar durant l'ús, donant lloc a una contracció i tensió del revestiment del forn després del refredament, donant lloc a esquerdes transversals. A més, la diferència de temperatura entre les parts superior i inferior del forn és massa gran i el líquid d'aliatge no s'aboca després d'aturar el forn, cosa que també pot provocar esquerdes transversals. Les esquerdes transversals són difícils de curar amb l'engegada del forn en fred i s'han de reparar. Durant la fosa del forn d'inducció, l'impacte mecànic sobre el revestiment durant la càrrega pot provocar esquerdes irregulars a les parts impactades. A més, si s'introdueixen impureses al material de revestiment durant el procés de construcció del forn, també provocarà esquerdes irregulars després de l'ús. Aquest tipus de crack és molt perillós. En casos greus, fins i tot pot provocar fuites de metall líquid i danyar el cos del forn.
Esquinçament
En l'etapa inicial de sinterització del nou revestiment, la capa de sinterització és molt prima. Si és colpejat per una peça de càrrega gran, el revestiment és fàcil de treure. Aquesta situació és especialment greu durant la primera cocció al forn. A les etapes mitjanes i últimes de l'ús del revestiment del forn, si la capa sinteritzada del revestiment del forn s'infiltra amb metall líquid i es deteriora, la diferència de coeficients d'expansió tèrmica a l'interior i a l'exterior és massa gran, i també s'esborrarà quan escalfat.
Infiltració de metall líquid
El revestiment del forn està infiltrat per metall líquid principalment perquè el revestiment del forn no és prou dens, cosa que està relacionada amb la qualitat de la construcció. Per al revestiment del forn àcid, la velocitat d'escalfament és massa ràpida abans dels 870 graus per a la primera cocció del forn, i la fase de quars no s'ha convertit completament en tridimita a temps. Durant el procés de fosa, la generació de metall líquid s'acompanya de l'expansió de volum causada per la transformació de la fase de quars a -cristobalita, i l'estructura és solta, cosa que és molt fàcil d'infiltrar en el material refractari del revestiment del forn. Quan es fonen metalls no fèrrics amb punts de fusió baixos, es pot produir aquesta situació: el revestiment del forn s'ha fos abans del metall de sinterització, cosa que també farà que el revestiment del forn s'infiltri directament pel metall líquid. L'ús d'una construcció raonable i una tecnologia de cocció del forn evitarà aquestes situacions en la major mesura.
Erosió de la part mitjana i inferior del revestiment del forn
Durant l'ús del forn d'inducció, l'ordre no raonable d'afegir la càrrega i la bastida de càrrega durant el procés de fosa farà que la temperatura a la part mitjana i inferior del forn sigui massa alta, donant lloc a l'aparició de fase líquida en el forn. material de revestiment, que es veurà severament erosionat pel fregat del metall líquid a alta temperatura. A més, si el revestiment inferior no està ben nus durant el procés de construcció del forn i la força del revestiment és insuficient, també es pot produir aquesta situació.
Erosió general del revestiment
L'erosió global del revestiment del forn d'inducció es compon de tres factors principals: el desgast normal del material de revestiment causat per la fricció generada per l'agitació electromagnètica del metall líquid intern, la reacció entre determinats components d'aliatge i materials refractaris i l'erosió. dels materials refractaris produïts per l'escòria durant el procés de fosa. Per al revestiment àcid utilitzat en la fabricació del ferro: SiO2+C→SiO(g)+CO(g) Aquesta reacció és la suma d'una sèrie de reaccions redox complexes. A pressió estàndard, la temperatura de reacció inicial és de 1481 graus. Quan la temperatura del forn supera aquesta temperatura, aquesta reacció és un dels principals factors de consum del revestiment. La reacció entre l'escòria i els materials refractaris és molt complexa, i també és un factor important per escurçar la vida útil del revestiment del forn durant la fosa d'alguns aliatges especials. Els materials de revestiment àcids són adequats per a la fosa de ferro, coure i altres metalls amb escòries àcides o neutres; Els materials de revestiment alcalins s'utilitzen per a la fosa de metalls amb escòries alcalines com l'acer al manganès; Els materials de revestiment neutres són adequats per a grans forns per a la fosa d'acers especials. Només seleccionant materials refractaris adequats segons diferents càrregues del forn es pot obtenir una vida útil relativament llarga.
Conclusió
Durant l'ús de revestiments de forn d'inducció, la majoria dels problemes són causats per un funcionament inadequat durant la construcció o l'ús del forn. Si es seleccionen materials adequats, s'adopta una tecnologia de construcció de forn raonable i s'utilitza una tecnologia de fosa raonable, es poden evitar problemes de qualitat del revestiment durant l'ús i es pot millorar la vida útil del revestiment.
