二氧化硅微粉对中频炉酸性炉衬的性能影响
提高中频炉酸性炉衬寿命的工艺探讨
提 高 中频 炉 酸 性 炉衬 寿命 的工 艺探 讨
李祥胜 ，林晏 民
（ 广东省韶关钢铁集 团有 限公 司 ， 广东 韶关 ５ ２ ２ ） １１３
摘
要： 从筑炉材料 的选择 、 筑炉工艺 、 炉衬烧结工艺 、 熔炼 与 日常维 护保养 方面对如 何提 高 中频 炉酸性炉 衬寿命
的工艺进行 了研究 ， 使炉衬的吨钢成本 消耗 大幅下降． 关键词 ： 酸性炉衬 ；筑炉 ； 烧结
中图分类号 ： Ｆ０ ３ ４ Ｔ ６ ． 文献标识码 ： Ｂ
Ｏｎ ｅ ｈ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉｅ ｌ ｅ ｏ ｃｄ ｃ ｌ ｉ ｇ ｏ ｎ ａ ｃｎ ｈ ｅ ｖ ｃ ｉ ｆａ ｉ ｉ ｉ ｎ ｆ ｆ ｎ
ｍ ｅ ｕ ・ｒ ｑｕ ｎｃ ｎｄ ｔｏ ｆ ｎ ｃ ｄｉ ｍ ｆｅ ｅ ｙ ｉ ｕｃ ｉｎ ｕｒ ａ ｅ
热性 能好 ．合理 的粒度 配 比如表 ２所示 ．
表 ２ 合 理 的 粒 度 配 比
３ ４ 烧 结 ．
当炉 衬烘 干 、 烧结 至 ｌ６０℃ 时 ， 温 １ｈ 即高 ０ 保 （
温烧结） 第二、 ， 三炉次按正常操作．最好连续熔化
３— ５炉 ， 这样 可 以获 得 一 个 完 美 的 合理 的三 层 （ 烘 干层 、 烧结 层 、 结层 ） 衬结 构 ． 半 烧 炉
２ １２ 石英砂 元素熔炼损耗
少、 成分 易控制 等优 点 ， 被一 些 中、 企 业 选 择 为 常 小
熔炼设备． 延长中频炉炉衬寿命 ， 目 降低成本、 是 前 提高效益的首要 问题之一． 对广东省韶关钢铁集 团
有 限公司 机制 厂 （ 以下 简 称 机 制 厂 ） 中频 感 应 炉 的
维普资讯
总第 １８期 ５ ２０ ０７年 １ Ｏ月
提高中频感应电炉炉衬寿命的解决方案
提高中频感应电炉炉衬寿命的解决方案一、背景介绍中频感应电炉是一种广泛应用于金属加工和热处理的设备，其炉衬是承受高温和腐蚀的关键部件之一。
然而，由于工作环境的恶劣和长时间的使用，炉衬的寿命往往较短，需要频繁更换，给生产造成了很大的损失。
因此，提高中频感应电炉炉衬寿命成为一个重要的问题。
二、问题分析当前中频感应电炉炉衬的主要问题包括： 1. 高温腐蚀：高温下的化学反应会导致炉衬表面的腐蚀，从而损害其使用寿命； 2. 热疲劳：炉衬在加热和冷却过程中会经历很大的温度变化，容易出现热疲劳裂纹； 3. 磨损：金属材料在高温下的相互摩擦会导致炉衬表面的磨损，加速其老化； 4. 氧化：炉衬表面长期暴露在空气中，容易与氧发生反应，形成氧化层，进一步损害其性能。
三、解决方案为了提高中频感应电炉炉衬的寿命，可以采取以下措施：1. 材料的选择选择高温腐蚀性能较好的材料作为炉衬，例如耐火材料、高温合金等。
这些材料具有良好的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，能够有效延长炉衬的使用寿命。
2. 耐火涂层的应用在炉衬表面涂覆耐火涂层，可以增加炉衬的抗高温腐蚀和抗热疲劳能力。
耐火涂层能够形成致密的氧化层，阻止金属与氧发生反应，同时能够承受更高的温度变化，减少热疲劳裂纹的产生。
3. 温度控制的优化合理控制中频感应电炉的工作温度，避免温度过高或过低对炉衬造成的损伤。
可以通过改变工作参数、优化电磁场分布等手段，减少炉衬的热应力和热疲劳。
4. 炉衬的定期维护和保养定期对中频感应电炉的炉衬进行维护和保养，包括清理表面积聚的杂质、修补炉衬表面的裂纹、检查耐火涂层的状况等。
及时发现和修复炉衬的问题，能够延长其使用寿命。
四、实施效果与展望通过采取上述措施，可以显著提高中频感应电炉炉衬的寿命，降低更换频率和维护成本，提高生产效率和产品质量。
同时，还能减少废品产生，降低对环境的影响。
然而，目前的解决方案仍然存在一些问题，如耐火涂层的性能和稳定性有待改进，温度控制的精度有待提高等。
添加剂对中频感应炉酸性炉衬的性能影响
炉衬作为感应炉的重要组成部分 , 不但直接 影响熔炼质量, 而且还影响生产成本 , 因此提高炉 料寿命就备 受厂家重视。与中性和碱性 材料相 比 , 由于石英砂的价格低, 以硼酸为烧结剂的酸性 石英干式捣打炉料目前应用广泛 , 但由于硼酸的 强烈助熔作用, 导致炉衬的使用寿命短、 熔炼成本 高。研究以氧化铝微粉为主要烧结剂 , 硼酸为助 烧剂, 利用氧化铝微粉和二氧化硅在高温下生成 性能优良的莫来石使材料达到烧结 , 避免了单一 硼酸作为烧结剂时产生过多液相的危害作用。
收稿日期 : 2009- 12- 02 贾江议 ( 1968) , 副教授 ; 471003 河南 省洛阳市。
1 试验 试验以石英砂为主要原料、 - A l2O 3 微粉
为烧结剂, 硼酸为助烧剂。所用原料的化学成分 见表 1 。 石英骨料颗 粒临界尺寸为 3mm, 采 用三级 级配: 粗颗粒 ( 3 ~ 2mm ) ! 中颗粒 ( 1~ 0 mm ) ! 细粉 ( < 0 074mm ) = 35 ! 25 ! 40 进行 配比。硼 酸和 - Al %、 2 %、 3 %、 2 O3 微 粉 分 别 按 1 4 % 、5 % 加入 , 配方如表 2 。把混合均匀的干式 料分批次加入到 50 50 模具中成型, 每次加入 厚度大约 20mm, 逐层加料捣打, 在捣打完一层 之后应该小心的刨松 2~ 3 mm, 再捣打下一层,
V ol 29 No 3 M ay 2010
冶
金
能
源
41
ENERGY FOR METALLURGICAL I N DUSTRY
添加剂对中频感应炉酸性炉衬的性能影响
贾江议
1
王小军
2
( 1 河南科技大学 材料科学与工程学院 , 2 巩义通达中原耐火技术有限公司 )
酸性炉衬材料介绍
酸性炉衬材料介绍概述：酸性炉衬材料采用高纯微晶石英砂、粉，加入高温烧结剂和矿化剂混合而成的干捣料，因其采用专有的粒度分布设计，所以通过各种打结方法均可获得致密的不定形炉衬。
全通窑业酸性炉衬材料有选择性的用于熔化、保温铸铁和铸钢的无芯感应电炉的工作炉衬。
因石英晶粒小（晶粒尺寸6μm--260μm），不采用传统工艺用的H3BO3,并由于矿化剂的作用，通过首炉烘炉、烧结后α-磷石英转化率高，所以烘炉时间短，具有极好的体积稳定性、热震稳定性和较高的高温强度。
对炉衬寿命的影响：一、炉衬材料中各成份对炉衬寿命的影响1.1 石英砂纯度：石英砂的耐火度主要限决于SiO2的含量。
作为坩埚材料,石英砂中SiO2的含量应大于99%,CaO和Fe2O3等杂质含量应低于0.2%,特别是碱金属氧化物含量应小于0.2%,部分集中的杂质能使炉衬产生熔洞,而渗漏铁水,并且部分杂质在炉衬上结疤,严重影响熔化,从而影响炉衬的使用寿命。
1.2 石英砂中含水量：石英砂含水量过高,在石英砂烧结过程中水分不易尽快排出,即使长时间烘炉,也易在加热时引起水蒸汽残留从而在炉衬中出现孔洞。
1.3 石英砂中的添加剂：1)在石英砂材料中一般使用硼酸(H3BO3)或硼酐(B2O3)为添加剂,主要作用是降低烧结温度；2)加入氧化锆，在长期实践中,我们认为在炉衬材料中添加氧化锆可有效的防止铁水对炉衬底部的侵蚀。
SD-A系列干振料的化学成份如下(质量分数,%):SiO2:99%;Al2O3:0.3%;Fe2O3:0.02%;ZrO2:0.08,其它:0.1%。
二、炉衬材料的粒度和颗粒形状的选择2.1 粒度选择：炉衬材料中,粗、中、细粒度各起不同作用。
对感应炉炉衬的寿命有很大关系。
合理的粒度配合比可以使坩埚的气孔率最小,致密性最高,烧结性好和耐激冷激热性好。
2.2 不同颗粒形状的影响：在使用的石英砂材料中砂粒的外形基本有如下几种类型:圆形、椭圆形、多角形、尖角形、复合形。
提高中频炉炉衬使用寿命、降低企业生产成本的几个关键点
提高中频炉炉衬使用寿命、降低企业生产成本的几个关键点中频炉炉衬在工业生产中做为一种消耗品，而提高易耗品的使用寿命从而来降低生产成本成了很多企业关注的问题。
我国目前大部分碱性中频炉衬的寿命只有20炉左右，不仅造价高，而且没有及时更新的炉衬很可能造成穿炉漏钢或者是烧坏感应线圈的事故。
企业为了能够提高自身的利润降低生产成本提高生产的安全性和可靠性，提高碱性中频炉衬寿命则变得尤为重要，今天我们从筑炉工艺和烧结工艺的改进方面来说说如何提高碱性中频炉料的使用寿命问题。
1原料的选用筑炉材料当中最为关键的就是镁砂，应当说镁砂对于炉衬质量是有着极大作用的，因此在筑炉时对于镁砂的要求也是较高的。
首先，镁砂当中的氧化镁含量至少要在87%以上，而二氧化硫的含量则应当低于4%，并且其耐火性能也应当能够达到1800℃以上，而灼减应当小于0.6%，必须要注意的是镁砂中的氧化铁含量越少，则镁砂的性能也就越好，这是因为氧化铁本身有着较为明显的导电性，并且其与其他氧化物的膨胀系数不同所以非常容易发生漏电击穿事故。
因此我们在选用镁砂时应当对镁砂进行磁选从而将镁砂中的铁屑杂质去除干净。
一般情况下最优质的烧结镁砂由于价格过高，很少会被工厂使用，而大部分都会采用在电弧炉以及平炉上拆下的旧镁砖破碎掉作为原材料再进行筛选和磁选，最终作为炉衬材料，这种方式可以在很大程度上降低炉衬的成本提高其使用寿命。
除了镁砂硼酸也是炉衬材料中较为常见的添加剂，硼酸最大的作用在于可以降低炉衬的烧结温度，从而对尖晶石的形成起到一定的促进作用。
不过在对硼酸进行添加时，应当注意炉体的不同层次的位置，其在不同层次添加的剂量也会有所不同，过多地添加硼酸会造成炉衬抗溶性被削弱。
炉衬的不同层面其材料的配比也是不尽相同的，这是由于炉衬的炉底、炉壁以及炉领其高度和位置都是不同的，在熔炼的过程当中其受到下料的冲击力也不同。
因此材料的配比和成分也要有所区别。
2炉衬打结工艺在进行炉衬打结前，我们应当先用风管将感应圈当中的灰尘进行吹除，并且将上面的杂物也清理干净，对感应圈的绝缘性也要进行测试，其最大电阻应当在1MΩ以上，如果没有达到标准，则需要进行检修直到达到标准为止。
不同纯度的二氧化硅微粉对镁质浇注料性能的影响
不同纯度的二氧化硅微粉对镁质浇注料性能的影响摘要：以镁砂、二氧化硅微粉为原料，研究了不同纯度二氧化硅微粉对镁质浇注料流动值、常温物理性能和抗渣性能的影响。
研究结果表明：浇注料中加入的二氧化硅微粉纯度越高，活性越大，浇注料的流动值越高，110℃×24h和1500℃×3h处理后试样的常温耐压强度、常温抗折强度也越来越大。
所用埃肯95%二氧化硅微粉结合的镁质浇注料流动值较高，常温物理性能较好，抗中间包钢渣侵蚀、渗透性能较好，作为镁质浇注料的结合剂性价比较高。
关键词：二氧化硅微粉、纯度、流动值、抗渣性前言二氧化硅微粉主要来源于硅铁或金属硅冶炼过程中产生的副产品，作为结合剂其广泛应用于镁质浇注料中，二氧化硅纯度是评价二氧化硅微粉优劣的一个重要指标，SiO2的含量越高，比表面积越大，活性也越大，对镁质浇注料常温物理性能及抗渣性也产生相应影响。
1试验原料及配方选取营口濮耐中档镁砂作骨料，97电熔镁砂作粉料，加入不同纯度的埃肯二氧化硅微粉作结合剂，选用柠檬、草酸作外加剂，试验用骨料、粉料、二氧化硅微粉的化学组成见表1，试样配方见表2。
表1 主要原材料的化学成分/wt%表2 不同纯度二氧化硅微粉的浇注料组成/wt%试样编号K3096 K3097 K3098 K3099中档镁砂5-3mm 40.00 40.00 40.00 40.00中档镁砂3-1mm 15.00 15.00 15.00 15.0097电熔镁砂1-0mm 15.00 15.00 15.00 15.0097电熔镁砂180目24.00 24.00 24.00 24.00二氧化硅微粉 6.00(E) 6.00(F) 6.00(G) 6.00(H)柠檬0.20 0.20 0.20 0.20草酸0.05 0.05 0.05 0.05加水量 5.40 5.40 5.40 5.402试验过程用BS-30KA电子天平称取中档镁砂、97电熔镁砂和二氧化硅微粉，用精度较高的BS-1100+型电子枰称取柠檬、草酸。
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法酸性炉衬材料主要由耐火砖和耐火浇注料组成。
耐火砖是一种特殊的
陶瓷材料，具有优异的耐高温性能和耐化学腐蚀性能。
耐火砖的主要成分
是氧化硅和氧化铝，可以抵抗高温和酸性气体的腐蚀。
耐火浇注料是由耐
火骨料、粘合剂和添加剂组成的一种特殊浇注材料，具有很好的耐火性能
和耐化学侵蚀性能。
在筑炉方法方面，一般分为烧结砖和浇注料两种。
烧结砖法是将耐火砖切割成两块半球形，然后将其焊接在炉膛内壁上。
具体步骤如下：
1.清洁炉膛内壁，确保没有杂质。
2.将半球形烧结砖放置在炉膛内，并合理安装焊接装置。
3.进行烧结，使用高温等离子弧焊等方法将砖与内壁焊接紧密。
4.检查焊接情况，确保砖与内壁的紧密度。
浇注料法是利用耐火浇注料将炉膛内壁完全覆盖。
具体步骤如下：
1.清洁炉膛内壁，确保没有杂质。
2.选用耐火浇注料，按照配比要求将浇注料与水充分搅拌均匀。
3.将浇注料倒入炉膛内，使用振动器震动，以去除气泡和空隙。
4.使用刮板或抹刀将浇注料压实，保证其完全填充炉膛内壁。
5.等待浇注料干燥和固化，通常需要一定的时间。
总结起来，中频感应电炉的酸性炉衬材料主要包括耐火砖和耐火浇注料，而筑炉方法则有烧结砖法和浇注料法两种。
筑炉过程需要严格按照规范进行操作，以确保炉膛内壁的耐火性能和耐腐蚀性能。
同时，定期的维护保养也是保证炉膛使用寿命和炉效率的重要措施。
中频炉炉衬材料的选择及影响炉衬寿命的因素
１ 中频 感 应 电炉 炉 衬 材 料 的 选 择
１ ）炉 衬材 料 要 具备 足 够 的耐 火 度 。 中频 炉 熔
炼 时钢 液 的 最 高 温 度 可 达 １ ７ ０ ０℃ ，铁 液 的 最 高 温
炼操作 、熔 渣侵蚀等对 炉衬寿命 的影 响。通过选用适合的 炉衬材料 ，执行严格 的筑炉烘烤操作 工艺，制定合理的熔炼工艺，采用新型辅助材料 ，以延长 炉衬使用寿命 ，实现 节能、降耗。
关键 词 ： 中频 炉； 炉衬 ； 熔 炼 工 艺
中 图分 类号 ：Ｔ Ｇ ２ ３ ２ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ － ３ ３ ２ ０（ ２ ０ １ ４ ）０ ６ — ０ ０ ３ ７ － ０ ３
铸钢 及 有 色 合金 的熔 炼都 可 以使 用 。感应 电炉 所用
度可达 １ ５ ０ ０℃ 以上 。 因此 要根 据 所 熔 炼 金 属 的材 质 选 择 能 满 足 熔 炼 温 度 的 炉 衬 材 料 。常 用 炉 衬 材
料 的 性 能见 表 １ 。
表１ 常 用 炉 衬 材 料 性 能 一 觚 熔
中频 炉炉衬 材 料 的选 择及 影 响炉衬 寿 命 的 因素
李一 鸣 （ 烟 台台海玛努尔核 电设备股份 有限公 司，山东 烟台 ２ ６ ４ ０ ０ ３ ）
摘 要 ：介 绍 了 中频 感 应 电 炉 炉衬 材 料 的选 用要 求 ，分 析 了打 结 工 艺 、熔 炼 温度 、熔 炼材 质 、熔
Ｃｈ ｏｉ ｃ ｅ ｏｆ Ｌｉ ｎｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｅｒ ｉ ａｌ ｓ ｆ ｏｒ Ｍｅ ｄｉ ｕｍ － Ｆｒ ｅ ｑｕｅｎ ｃ ｙ Ｉ ｎｄｕｃ ｔ ｉ ｏｎ Ｆｕｒ ｎａ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｆ ａｃ ｔ ｏｒ ｓ Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕｅ ｎｃｉ ｎｇ Ｌｉ ｎｉ ｎ ｇ Ｌｉ ｆ ｅ
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法来源：广搜网 本站原创公益为中国网民提供数字化信息发布日期：2013-8-16 16:12:29发明人：赵义锋吴钧喻光远刘宇（摘要：本发明涉及一种中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法，炉体衬料组份按质量份数比为石英砂与硼酸的配比100 ∶ 0.8-1.3 ；石英砂按质量百分比为粒度3-5 目的5-11％石英砂、粒度大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度大于10-20 目的20-30％石英砂、粒度大于20-40 目的10-20％石英砂以及粒度大于40-70 目的5-11％石英砂和粒度在270 目的25-30％石英砂；炉领与炉嘴材料组份包括粒度6-10 目的5-20％的石英砂、粒度大于10-20 目30-50％的石英砂以及30-50％的耐火泥和4-7％的水玻璃。
本发明通过改进炉衬材料和筑炉工艺，能提高使酸性炉衬有效使用寿命，缩短烘炉时间。
）炉嘴材料，所述炉体衬料组份包括石英砂和硼酸，石英砂与硼酸的配比按质量份数比100 ∶ 0.8-1.3 ；所述的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5 目的5-11％石英砂、粒度为大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度为大于10-20 目的20-30％石英砂、粒度为大于20-40目的10-20％石英砂以及粒度大于40-70 目的5-11％石英砂和粒度在270 目的25-30％石英砂；所述的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为6-10 目的5-20％的石英砂、粒度大于10-20 目30-50％的石英砂以及30-50％的耐火泥和4-7％的水玻璃。
2. 根据权利要求1 所述的中频感应电炉的酸性炉材料，其特征在于：所述炉体衬料的石英砂包括粒度为4 目的7-9％石英砂、粒度为7-9 目的19-21％石英砂、粒度为12-18 目23-27％的石英砂以及粒度在25-35 目的12-16％石英砂和粒度在50-60 目的7-9％石英砂以及粒度在270 目的26-28％石英砂。
提高中频感应电炉炉衬寿命的方法_李红宇
有色设备 2010(5)提高中频感应电炉炉衬寿命的方法李红宇(青铜峡铝业股份有限公司阳极一部,宁夏青铜峡751603)[摘 要]主要对炉衬材料、炉衬打结、烘炉及烧结等影响中频感应电炉炉衬寿命的因素进行分析,并结合实际经验,总结出提高中频感应电炉炉衬寿命的有效方法。
[关键词]中频感应电炉;炉衬寿命;因素[中图分类号]TF 806.5 [文献标识码]B[文章编号]1003-8884(2010)05-0045-03A M ethod to Prolong the Service L ife of L i nings i nM i ddle Frequency Inducti ng FurnaceLIH ong -yu(Anode Depart m en,t Q i n gtongx ia A l u m inium G r oup Co .Ltd .,Q i n g tongx ia 751603,Ch i n a)Abst ract :So m e factors ,wh ich i n fluence the serv ice life of li n i n gs in m i d dle frequency i n ducti n g fur nace ,are analyzed suc h as liner m ateri a ,l li n er kno tti n g ,furnace dry i n g and sinteri n g .An e ffecti v e m et h od to pro long the serv ice life is summ arized fr o m the ana lysis and experi e nces .K ey w ords :m iddle frequency inducti n g fur nace ;serv ice life o f fur nace lining ;factor [收稿日期]2010-05-24 [修回日期]2010-09-02[作者简介]李红宇(1969-),男,宁夏回族自治区同心县人,机械助理工程师,大学专科,从事阳极生产、设备管理工作20多年,现任青铜峡铝业股份有限公司阳极一部综合管理室主任。
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法
中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法中频感应电炉是一种广泛应用于金属加热和熔化的热处理设备。
在使用中频感应电炉进行金属加热和熔化时，酸性炉衬材料被广泛使用。
酸性炉衬材料具有耐热、抗侵蚀、导热性好等优点，能够满足金属工艺加热和熔化的需求。
常见的酸性炉衬材料有耐热黏土、金属氧化物、硅砂等。
耐热黏土主要是指具有耐高温、不易变形、不易破裂的黏土，如高铝黏土、火耐石等。
金属氧化物主要包括氧化铝、氧化镁等，其具有较高的熔点和热震稳定性。
硅砂是一种常见的酸性炉衬材料，其主要成分是二氧化硅，具有较高的耐高温性能和导热性能。
筑炉方法是指将酸性炉衬材料按照一定的方法和工艺进行砌筑，以满足炉膛的使用要求。
首先，在进行酸性炉衬材料砌筑之前，需要对炉膛进行清理和处理，确保炉膛的平整和干燥。
然后，根据炉膛的结构和尺寸设计，制作炉墙、炉顶、炉底等各个部位的炉衬形状和尺寸。
接下来，选择适当的酸性炉衬材料，将其按照一定比例进行配制，加水搅拌均匀，将其制成炉衬浆料。
将炉衬浆料倒入模具中，用手或工具将其压实，形成炉衬块。
待炉衬块变硬后，进行炉衬材料的砌筑。
在砌筑酸性炉衬材料时，需根据炉膛的结构和要求进行先后安装。
通常情况下，首先砌筑炉底，然后砌筑炉墙，并注意炉膛的密封性。
最后砌筑炉顶，确保整个炉膛的完整。
在砌筑过程中，需要注意炉衬材料的密实程度和连接性。
炉衬材料层之间要留有一定缝隙，以避免热膨胀引起的破裂。
同时，根据炉膛的使用情况和金属工艺加热要求，可以增加一定的隔热层，以提高炉内温度和热效率。
总之，酸性炉衬材料的选择和筑炉方法是中频感应电炉正常运行的重要环节。
合理选择酸性炉衬材料，采用科学的筑炉方法，可以提高中频感应电炉的工作效率和使用寿命，满足金属加热和熔化的需求。
中频炉衬材料主要成分
中频炉衬材料主要成分1.引言中频炉作为一种常用的熔炼设备，广泛应用于金属冶炼、矿石提炼等工业领域。
在中频炉的正常运行过程中，衬材料的选择是至关重要的，它直接影响着炉膛的使用寿命和维护成本。
本文将介绍中频炉衬材料的主要成分及其特点。
2.中频炉衬材料的分类中频炉衬材料按照成分和性能的不同，可分为不同的类型。
根据主要成分的不同，中频炉衬材料可以分为碱性衬材、中性衬材和酸性衬材。
2.1碱性衬材碱性衬材主要由氧化镁和氧化钙组成。
其主要特点是抗熔渣侵蚀性能好、机械强度高。
碱性衬材适用于炉渣中含有较多的碱性氧化物的工作条件，例如镍铁冶炼、不锈钢冶炼等。
2.2中性衬材中性衬材主要由氧化石墨和氧化硅组成，具有较好的耐热性和导热性能。
中性衬材适用于无碱性氧化物的炉渣条件下，常用于铜合金冶炼和铝合金熔炼等。
2.3酸性衬材酸性衬材主要由氧化硅和氧化铝组成。
其主要特点是抗高温腐蚀性能好、绝缘性能优越。
酸性衬材适用于含有较多氧化物的酸性炉渣条件下，例如铸造铁、合金铸造等。
3.中频炉衬材料的主要成分中频炉衬材料的主要成分包括氧化物和非氧化物两大类。
3.1氧化物氧化物是中频炉衬材料的主要组成部分，常见的氧化物包括氧化镁、氧化钙、氧化硅和氧化铝等。
3.1.1氧化镁氧化镁是一种常见的碱性衬材成分。
它具有高熔点、耐高温、抗熔渣侵蚀性好等优点，适用于高温条件下的应用。
3.1.2氧化钙氧化钙也是一种常见的碱性衬材成分。
它具有高熔点、良好的热稳定性和机械强度，适用于高温长时间使用的工作条件。
3.1.3氧化硅氧化硅是一种常见的中性衬材成分。
它具有较好的耐热性和导热性能，适用于无碱性氧化物的炉渣条件下。
3.1.4氧化铝氧化铝是一种常见的酸性衬材成分。
它具有较高的熔点、耐高温腐蚀性能好等特点，适用于酸性炉渣条件下的使用。
3.2非氧化物除氧化物外，中频炉衬材料中还常含有少量的非氧化物，如碳化硅、碳化硅钛等。
它们能够提高衬材料的耐磨性和耐腐蚀性。
4.衬材料的选用原则在选择中频炉衬材料时，需要综合考虑以下几个方面的因素：-工作温度：根据工作温度选择耐高温的衬材料。
酸性中频炉炉衬寿命对炉衬耐火材料的要求
酸性中频炉炉衬寿命对炉衬耐火材料的要求铸造行业是典型的高耗能、高污染企业，节能减排任务十分艰巨，炉衬的使用寿命长短对能否保证电炉的正常生产有很大影响，全通窑业通过生产实践中认识到，依据电炉打结材料的特性掌握好选料、配料、打结、烘烤烧结工艺，以及在使用电炉冶炼过程中对炉衬做好日常维护保养，对提高其使用寿命至关重要。
感应电炉炉衬的工况条件是十分恶劣的。
在使用过程中是在一系列复杂的物理、化学变化交织的条件下进行工作，要承受熔炼过程1550~1580℃的高温作用，加料时生铁、废钢、合金料对炉衬的剧烈冲击与碰撞，熔炼时电磁搅拌引起的金属液对炉衬的强烈冲刷作用，炉渣对炉衬的化学侵蚀作用，间断作业使炉衬温度产生激冷激热变化等，从而使炉衬出现裂纹、局部浸蚀、剥落等，引起金属液穿透而导致炉衬失效。
由此可见，炉衬耐火材料应具备如下性能：（1）足够高的耐火度。
感应电炉炉衬工作温度一般低于熔融金属的温度。
但考虑到对炉衬寿命的要求，还得考虑熔池和熔沟部分偶然的或经常的超温，铸铁的流动性好，在铸铁感应电炉中使用耐火度和软化温度低的材料往往是不安全的，作为生产铸铁产品电炉的耐火材料，其耐火度应达到1650~1700℃，软化温度应高于1700℃。
（2）热膨胀系数小，随温度的变化，体积要比较稳定，没有剧烈的膨胀和收缩。
（3）化学稳定性好，材料的化学稳定性和炉衬的寿命有密切的关系，炉衬材料应具有在低温时不得水解分化，在高温时应不易分解和还原，在熔炼过程中应不易与炉渣形成低熔点的物质。
不易与金属溶液及溶剂、溶渣产生化学反应。
（4）具有较高的力学性能。
在炉内温度低时能经受住炉料的撞击，在金属处于高温熔融状态时应能承受金属液的静压力和强烈的电磁搅拌作用，在金属液的长期冲刷作用下耐磨和耐腐蚀。
（5）绝缘性能好。
炉衬在高温状态下不得导电，否则会出现漏电和短路，造成安全和设备事故。
（6）材料的施工性能好，修补、烧结性能好，筑炉及维修方便。
（7）无氧化铁及低熔点矿物等有害杂质。
中频炉炉衬材料
中频炉炉衬材料中频炉是一种用于熔炼金属的设备，其工作原理是通过感应加热将金属材料加热至熔点。
在中频炉的运行过程中，炉衬材料起着非常重要的作用。
炉衬材料的选择对于中频炉的性能和寿命都有着至关重要的影响。
本文将对中频炉炉衬材料进行介绍和分析。
首先，炉衬材料需要具备良好的耐热性能。
在中频炉的工作过程中，炉衬材料需要承受高温和热冲击的作用，因此其耐热性能是至关重要的。
优秀的炉衬材料应该能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能，不发生变形、开裂或者脱落，从而保证中频炉的正常运行。
其次，炉衬材料还需要具备良好的耐磨性能。
在金属熔炼的过程中，金属液体对炉衬材料会产生一定的冲击和磨损，因此炉衬材料需要具备一定的耐磨性能，以保证其使用寿命。
同时，良好的耐磨性能还能够减少炉衬材料的维护和更换频率，降低生产成本。
此外，炉衬材料的导热性能也是需要考虑的因素之一。
优秀的炉衬材料应该能够有效地传导热量，保证金属材料可以均匀加热，避免出现局部过热或者过冷的情况。
良好的导热性能还能够提高中频炉的能源利用率，降低能源消耗，对于节能减排具有重要意义。
最后，炉衬材料的化学稳定性也是需要重视的一点。
在金属熔炼的过程中，炉衬材料需要能够抵抗金属液体的侵蚀和腐蚀，保持稳定的化学性能。
只有具备良好的化学稳定性，炉衬材料才能够长时间稳定地工作，保证中频炉的生产效率和产品质量。
综上所述，中频炉炉衬材料是中频炉运行中至关重要的组成部分，其性能直接关系到中频炉的工作效率和使用寿命。
选择合适的炉衬材料对于中频炉的正常运行和生产效益都具有重要意义。
因此，在选择炉衬材料时，需要综合考虑耐热性能、耐磨性能、导热性能和化学稳定性等因素，以确保中频炉的稳定运行和长期使用。
二氧化硅微粉对中频炉碱性炉衬性能的影响
关键词 ：二 氧化硅微粉 ；中频炉 ；碱性炉衬 中图分 类号 ：Ｔ ０ ５１ 文 献标识 码 ：Ａ 文 章编号 ：１０ — ９ ７ （０ ０ ７ ０ ６ — ３ Ｆ ６． ０ １ ４ ７ ２ １）０ — ６ ２ ０
Ｅｆ ｃ ｆＭｉｒ ｓｌ ａ ｏ ｏ ｅ ｔ ｓｏ ｓｃ Ｌｎｎ ｆ ｆ ｔ ｃ ｏ ｉ ｎ Ｐｒ ｐ ｒｉ ｆ ｅ ｏ ｉ ｃ ｅ Ｂａ ｉ ｉｉｇｏ Ｍｅ ｉｍ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｆ ｒ ａ ｅ ｄｕ Ｆｒ ｑ ｅ ｃ ｕ ｎ ｃ
性熔渣 侵蚀 的优异性能 ，不 污染 钢液 ，原料来源 丰富 ，
ｅｔ ｅ ｓ ｒ ｉ ｒｅ ｓｏ ｒ ａ ％ ． ｈ ｌ ｍｏ ｅｔ ｎ５ ｈ
Ｋ ｙｗｏ ｄ ： ｍｉｒ ｓｌ ａ； ｅ ｉｍ ｒｑ ｅ ｃ ｒ ａ ｅ ｂ ｓｃｌ ｉｇ ｅ ｒｓ ｃｏ ｉ ｉ ｍ ｄｕ ｆｅ ｕ ｎ ｙｆ ｎ ｃ ； ａ ｉ ｎｎ ｃ ｕ ｉ
炉衬作 为感应 炉 的重要组成 部分 ，不但直 接影 响 熔炼 质量 ，而且 还影 响生产成本 。碱性 炉衬具 有抗碱
ＪＡ ｉｎ — ｉ， Ｉ Ｊａ ｇ ｙ ’ＹＡＮＧ ｅ ｒ ｉ Ｗ ＡＮＧ — ｉ’ Ｘｕ —ｕ’ ， Ａｉ ｎ＇ ｑ
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（． ｏｌｇ ｆ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅ＆ Ｅ ｇ ｅ ｒ ｇ Ｈ ｎ ｎＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ １ Ｃ ｌ ｅｏ ｅｉ ｉ ｃ ｅ Ｍａ ａ Ｓ ｅ ｎ ｉ ｅｉ ， ｅ ａ ｎｖ ｓ ｙｏ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｎ ｎ ｅ ｔ Ｓ ｅｈ ｏ ｙ ｏ
摘 要 ：本试验以镁砂作为主要原料，硅微粉为烧结剂，三聚磷酸钠为减水剂。镁砂最大颗粒粒径为５ ｍ，采用连续 ｍ
颗 粒 级 配 ：５ ３ｍｍ，３ １ｍ ， １ ｍｍ， ≤００ ８ｍｍ进 行 配 比 ， 试 样 烘 干条 件 为 １Ｏ℃ｘ ４ｈ － － ｍ 加 ．８ ｌ ２ ，分 别 在 １１０℃ ｘ ０ ３ｈ 及ｌ５ ０℃ｘ 条件下烧成。考察 了不 同二氧化硅微粉加入量时，试样 的物理性能和力 学性能。结果表明：加入５ ４ ３ ｈ ％的二 氧化硅微粉 能显著改善镁质干式料的综合烧结性能；当二氧化硅微粉 的加入 量小于或者大于５ ％时，材料 的性能变坏。
酸性炉衬材料
酸性炉衬材料酸性炉衬材料是指用于耐酸炉内衬的一类特殊材料。
酸性炉衬材料主要用于冶金工业中的电熔炉，它能够耐受高温下的酸性腐蚀和侵蚀，保证炉腔的稳定和长期使用。
下面将从酸性炉衬材料的基本性质、种类和应用进行详细介绍。
一、酸性炉衬材料的基本性质1.高耐火性能：酸性炉衬材料需要能够在高温下保持结构的稳定性，因此它的耐火性能要求较高，一般需要具有较高的熔点和耐高温的性能。
炉衬材料要能够抵抗酸侵蚀，因此需要具有较高的化学稳定性。
2.良好的酸蚀性能：酸性炉衬材料需要具有抵抗酸性介质侵蚀的能力，无论是强酸或弱酸环境下都需要有良好的腐蚀抗性。
材料的酸蚀性能决定了炉衬的使用寿命和性能，对于长期使用的炉衬材料尤为重要。
3.良好的耐热震性能：在电熔炉操作过程中，由于温度的变化以及炉腔内外的热膨胀系数不同，会产生热应力而导致炉衬材料开裂。
因此，酸性炉衬材料需要具备良好的耐热震性能，能够承受温度变化引起的应力。
4.良好的热传导性能：酸性炉衬材料需要具备较高的热传导性能，能够快速传导炉内的热量，以保证炉腔的温度均匀分布，提高炉腔的热效率。
5.良好的机械性能：酸性炉衬材料需要具备一定的机械强度和抗压性，能够承受炉腔内外的力学作用。
二、酸性炉衬材料的种类1.碳化硅衬材料：碳化硅是一种高温陶瓷材料，具有高强度、良好的耐腐蚀性和耐热震性能。
它在酸性环境下具有较好的化学稳定性，适用于高温下的酸性炉腔。
2.氧化铝衬材料：氧化铝具有优异的耐火性能、优良的导热性能和抗腐蚀性，是酸性炉衬材料中使用最广泛的一种。
氧化铝可以分为普通氧化铝和高纯氧化铝两种，其中高纯氧化铝的热稳定性和耐腐蚀性更好。
3.硅酸胶凝料衬材料：硅酸胶凝料是由硅酸盐水泥及其它原料制成的无机胶凝材料，具有良好的化学稳定性、酸蚀性和耐热性能。
它可以与酸性介质发生化学反应，生成致密的硅酸盐凝胶，并形成一层具有良好抗酸性的保护层。
三、酸性炉衬材料的应用1.冶炼硅合金：硅合金冶炼过程中使用的电熔炉多为酸性炉，因此需要选用耐酸性能良好的炉衬材料。
中频炉炉衬耐火材料的选择
中频炉炉衬耐火材料的选择河北恒远电炉是中频炉专业制造企业，对于制造中频炉的过程，恒远注重每一个生产环节。
比如，中频电源功率、频率、电压的选择，炉体几何尺寸的标准度与感应线圈的匝数都必须按照客户的需求来进行匹配。
尤其是对中频炉炉衬耐火材料的选择必须具备以下特点：1.在足够的温度下，不变形、不融化的性能2.能在高温下具有必需的结构强度，而且不产生软化变形3.在高温下必需体积稳定，不致于膨胀和收缩导致裂纹4.温度急剧变化或受热不均匀时，不致于破裂和剥落5.能抵抗金属溶液、炉渣及炉气等的化学侵蚀作用根据客户的不同需求，我们对于耐火材料的选用也不同，主要分为以下几种耐火材料：酸性耐火材料酸性炉衬材料，采用高纯微晶石英砂、粉，加入高温烧结剂和矿化剂混合而成的干振料，严格控制粒度和烧结剂的加入量，所以不管用各种打结方法均可获得致密的炉衬。
该产品主要用于铸造厂的灰铁、球铁、碳钢的融化过程中，又适合持续高温环境，还可以用于钛合金和高温有色金属的熔炼。
中性炉衬材料中性炉衬材料是以刚玉砂、粉，加入铝镁尖晶石粉和烧结剂等混合而成的干捣料。
其粒度分布符合最大堆积密度理论，所以通过各种打结方法均可获得致密均匀的炉衬，主要用于各种合金钢、碳钢、不锈钢等，此材料具有良好的热震稳定性、体积稳定性和较高的高温强度，并在正常使用时保持背衬有一定的松散层。
碱性炉衬材料碱性炉衬材料采用电熔或高纯镁砂、粉，加入铝镁尖晶石粉和烧结剂等混合而成的干捣料。
其粒度分布符合最大堆积密度理论，所以通过各种打结方法均可获得致密均匀升温炉衬，主要用于各种高合金钢、碳钢、高锰钢、工具钢、不锈钢等，该材料具有高耐火度和高温强度，并在正常使用时保持背衬有一定的松散层。
无芯感应炉的耐火材料由于矿化剂的作用，通过首次烘炉烧结后a-磷石英转化率高，所以烘炉时间短，具有较高的体积稳定性、热震稳定性和高温强度，在正常使用是背衬保持一定的松散性。
中频炉炉耐火材料的毁损机理炉衬耐火材料的毁损主要是熔融金属、金属氧化物、熔渣的浸透和温度应力的作用造成的。
中频炉会用到哪些耐火材料
中频炉会用到哪些耐火材料？中频炉具有体积小、重量轻、效率高的优点。
它是新一代金属加热设备。
中频炉在运行过程中需要耐火材料来保护设备。
中频炉衬里的耐火材料是什么？中频炉衬里的耐火材料：酸性、中性和碱性耐火材料广泛应用于无芯中频炉。
在有芯感应炉中，作为中频炉的耐火材料，用于熔化灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁和铸铁合金、熔化碳钢、合金钢和高锰钢。
使用中频炉捣打料的误区中频炉捣碎材料在使用中存在许多误解。
例如，一些客户认为中频炉捣碎材料，如石英砂，应使用白色石英砂作为原料，有些人认为越薄越好，有些人说只要粉末不想要其他材料。
这些都是由于对中频炉捣碎材料的不了解造成的。
有些人总是使用细材料，因为他们认为炉的年龄很好，所以他们不愿意使用相对较厚的材料。
这是一种误解。
目前，石英砂原料的主要因素是硅含量和二氧化硅含量。
二氧化硅超过99%，耐火性越高越好。
现在许多老客户使用红石英砂，因为红石英砂耐火性高，一般石英耐火性限制为1760度，红石英耐火性可达1750度。
白石英砂的耐火性一般为1700度。
还有除铁，在石英加工中很容易混合到机械铁中，所以在生产频率炉时必须除铁，否则很容易现象。
中频炉捣碎石英砂颗粒的比例越薄越好或越厚越好。
这应该是对具体问题的具体分析。
例如，它们都是一吨电炉，所以可以使用稍微粗一点的颗粒，也可以使用细一点的颗粒。
如果是40吨中频炉，15吨中频炉，则不适合使用非常细的颗粒。
同一吨电炉，厚度颗粒，只要比例合理。
这主要是一个习惯性的问题。
俗话说：三点材料七点使用。
无论材料有多好，如果炉炉不好，炉龄都不高。
因此，当我们使用时，除了中频炉捣碎材料购买合适的制造商外，炉炉炉必须严格按照制造商给出的说明书认真执行。
中频炉耐火材料主要包括中频炉衬里材料（又称中频炉炉衬里材料、中频炉干振动材料、中频炉干料、中频炉捣碎材料等）。
中频炉修复材料。
线圈泥浆（也称为线圈泥浆。
线圈涂层。
线圈泥浆）。
中频炉口材料。
中频炉炉衬材料
中频炉炉衬材料中频炉炉衬材料是指用于中频感应加热炉内部的耐热材料，它的作用是承受高温并保护炉体不受损坏。
中频炉炉衬材料的选择对于炉体的性能和使用寿命具有重要影响。
一、中频炉炉衬材料的种类中频炉炉衬材料主要有耐火砖、耐火浇注料、耐火纤维和耐火涂料等。
这些材料具有耐高温、耐热震、耐侵蚀、导热性好等特点。
1. 耐火砖：耐火砖是一种常用的中频炉炉衬材料，具有良好的耐高温性能和机械强度。
常用的耐火砖有高铝砖、硅酸铝砖和碳化硅砖等。
不同材质的耐火砖适用于不同的工作温度和工作环境。
2. 耐火浇注料：耐火浇注料是一种可流动性的耐火材料，适用于复杂形状的中频炉炉衬。
常用的耐火浇注料有高铝浇注料、硅酸铝浇注料和碳化硅浇注料等。
耐火浇注料具有良好的耐热震性能和耐侵蚀性能。
3. 耐火纤维：耐火纤维是一种具有高温稳定性和低热容量的材料，适用于一些需要保温隔热的部位。
常用的耐火纤维有陶瓷纤维、石棉纤维和氧化铝纤维等。
耐火纤维具有良好的隔热性能和耐热震性能。
4. 耐火涂料：耐火涂料是一种能够在高温下保护炉体的涂料，常用于中频炉炉衬的表面保护。
耐火涂料具有耐高温、耐侵蚀和耐热震等特点。
选择合适的中频炉炉衬材料应根据以下几个原则：1. 工作温度：根据中频炉的工作温度选择合适的炉衬材料。
一般情况下，高温下使用耐火砖或耐火浇注料，低温下使用耐火纤维。
2. 工作环境：根据中频炉的工作环境选择合适的炉衬材料。
如果炉内存在酸性或碱性气体，应选择具有抗侵蚀性能的材料。
3. 使用要求：根据中频炉的使用要求选择合适的炉衬材料。
如果需要保持炉内温度稳定或降低能量损失，可以选择具有良好隔热性能的耐火纤维。
4. 经济性：选择合适的炉衬材料要考虑其成本和使用寿命。
不同材料的价格和寿命不同，需要根据实际情况进行综合考虑。
三、中频炉炉衬材料的维护保养为了延长中频炉炉衬材料的使用寿命，需要进行适当的维护保养工作。
具体措施包括：1. 定期检查：定期检查炉衬材料的破损和腐蚀情况，及时修补或更换受损部位。
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作者简介： 贾江议（ 1968 － ） ： 男，河南洛阳人，副教授，硕士。主从事耐火材料的教学、科研和开发。E － mail： jiajiangyi@ 163． com 收稿日期： 2011 － 10 － 10
·32·
贾江议，李谦： 二氧化硅微粉对中频炉酸性炉衬的性能影响
2012 年第 5 期
1500℃ × 3h 条件下加热处理。 测定试样热处理后的耐压强度和体积密度，以
目前，作为感应炉炉衬的酸性石英炉料，以其适 应性好（ 适合各种大小炉容的感应炉） 、价格低在铸 铁和普碳钢的熔炼得到了广泛应用，但由于烧结剂 硼酸的强烈助熔作用，导致炉衬的使用寿命短、熔炼 成本高。本研究采用冶炼金属硅或硅铁时，由产生 的挥发性 SiO 或 Si 气体遇空气迅速氧化而成的非 结晶相二氧化硅微粉为烧结剂，利用其颗粒小、活性 大、填充性好、易烧结来降低烧成温度，避免了硼酸 作为烧结剂时产生过多液相的危害作用。
1 实验
1. 1 实验原料
试验所用主要原料为石英砂，烧结剂为二氧化 硅微粉。采用的二氧化硅微粉粒度小于 1μm 的占 87% 以上，平均粒径在 0. 2μm ～ 0. 3μm，比 表 面 积
为： 19. 2m2 / g，比表面积大，活性高。化学成分含量 分析见表 1。
表 1 原料化学成分，%
项目
Al2O3
摘 要： 本实验以石英作为主要原料，硅微粉为烧结剂。石英最大颗粒粒径为 5mm，采用连续颗粒： 5mm ～ 3mm，3mm ～ 1mm，1mm ～ 0mm，＜ 0. 088 mm 进行配比，对试样进行 110℃ × 24h 烘干，1100℃ × 3h 及 1500℃ × 3h 烧成。通过改变 烧结剂二氧化硅微粉的加入量，测试和分析了试样的物理性能和力学性能。结果表明： 3% ～ 5% 的二氧化硅微粉加入 量能显著改善中频炉酸性炉衬的综合烧结性能。 关键词： 石英； 二氧化硅微粉； 中频炉； 酸性炉衬 中图分类号： TF821 文献标识码： B 文章编号： 1002-1752（ 2012） 05-31-3
2012 年第 5 期
轻金属
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结 构，这 种 三 维 空 间 网 络 结 构 一 直 可 持 续 到 700℃［3］，有助于加强材料的结合，提高强度。在二 氧化硅微粉加入量小于 3% 时，随着硅微粉含量的 增加，形成牢固的 － Si － O － Si － 结合的三维空间网 络结构增多，同时材料颗粒堆积的结构致密度逐渐 提高。当二氧化硅微粉加入量大于 3% 时，随着二 氧化硅微粉加入量的逐渐增多，虽然 － Si － O － Si － 结合的三维空间网络结构增多，但材料颗粒堆积的 结构致密度逐渐降低，导致强度逐渐下降。
2. 3 二氧化硅微粉加入量对线变化率的影响
由图 4 可知： 在 1100℃ × 3h，线变化率变化幅 度不大。这是因为在升温到 1100℃ 的过程中，烧结 作用不占主导，形成的液相量较少，尚未形成陶瓷结 构，不会引起较大的体积收缩。
在 1500℃ × 3h，二氧化硅微粉加入量在 3% ～ 5% ，线变化率变化较小，体积稳定性好。当二氧化 硅微加入量大于 5% ，在 1400℃ 高温下，随着二氧化 硅微粉粉加入量的增大，由于 Fe2 O3 杂质含量增多， 生成的液相增多，试样明显表现出过烧膨胀现象，导 致线变化率明显增大。
（ 2） 在 1500℃ × 3h 条件下，由于材料中二氧化 硅微粉的烧结作用，3% ～ 5% 二氧化硅微粉的加入 可提高材料的耐压强度和高温体积稳定性，防止炉 衬产生裂纹。
（ 3） 综合考虑材料在高温、中温及低温下的性 能，本试 验 二 氧 化 硅 微 粉 的 合 适 加 入 量 为 3% ～ 5% 。
1100℃ × 3h，试样体积密度普遍小于 110℃ × 24h 的体积密度（ 见图 1） ，而气孔率普遍大于 110℃
图 3 二氧化硅微粉加入量对试样耐压强度影响
加入二氧化硅微粉，在常温发生如下的化学反 应［2］：
|
SiO2 + H2 O → － Si － OH
（ 1）
|
二氧化硅微粉遇水水化，其表面形成了羟基，即
Effect of microsilica on properties of acidic lining for medium frequency induction furnace
JIA Jiang － yi1 and LI Qian2
（ 1． College of Material Science and Engineering，Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003，China； 2． Henan Key Laboratory of Non － ferrous Materials Science and Processing Technology，Luoyang 471003，China）
评定试样的结合性能和烧结性能。测定试样热处理 前后的线变化率，以评定试样的高温体积稳定性。
2 结果与讨论
2. 1 二氧化硅微粉加入量对体积密度和显气孔率 的影响 二氧化硅微粉加入量对体积密度的和显气孔率
影响见图 1、图 2。
图 1 二氧化硅微粉加入量对试样体积密度影响
× 24h（ 见图 2） 。因为在 1100℃ 时，由于烧成温度 低，试样达 不 到 烧 结 温 度，材 料 内 部 形 成 的 液 相 量 少，不足以填充空隙以提高材料的致密度； 在此温度 下，试样的主要变化是作为结合剂的二氧化硅超微 粉在升温过程中发生晶型转化，由石英转化成磷石 英（ 转化温度 873℃ ，并引起试样 16% 体积膨胀［1］， 从而使体积密度普遍减小，气孔率普遍增大。
DOI:10.13662/ki.qjs.2012.05.003
2012 年第 5 期
轻金属
·31·
二氧化硅微粉对中频炉酸性炉衬的性能影响
贾江议1 ，李谦2
（ 1． 河南科技大学材料科学与工程学院，河南 洛阳 471003； 2． 河南省 有色金属材料科学与加工技术重点实验室，河南 洛阳 471003）
1100℃ × 3h，材料此时尚未达到烧结温度，试样 强度主要由材料的紧密堆积程度决定。当二氧化硅 微粉加入量小于 3% 时，随着二氧化硅微粉加入量 增加，微粉的填充效应显著，材料紧密堆积程度逐渐 提高，耐压强度逐渐增大。当二氧化硅微粉加入量 大于 3% 时，随着二氧化硅微粉加入量的增大，由于 二氧化硅微粉细粉过剩，材料紧密堆积程度反而逐 渐降低，强度逐渐下降。
在 1500℃ × 3h，由图可知试样耐压强度变化规 律基本同上，但是总体上都比 110℃ 和 1100℃ 大，表 明试样已经烧结。这是因为在 1500℃ 高温下，二氧 化硅微粉的烧结作用占主导地位。当二氧化硅微粉 加入量小于 3% 时，随着硅微粉含量的增加，材料结 构致密化程度逐渐提高，强化了细粉与颗粒料之间 的结合，耐压强度逐渐增大。当二氧化硅微粉加入 量大于 3% 时，耐压强度出现逐渐降低趋势，可能与 二氧化硅微粉加入量的增大，由于 Fe2 O3 杂质含量 增多，生成的液相增多，导致材料中颗粒之间的支撑 作用减弱有关，材料产生过烧现象有关。
参考文献：
［1］王维邦． 耐火材料工艺学［M］． 北京： 冶金工业出版社，2006． ［2］李晓 明． 微 粉 与 新 型 耐 火 材 料［M］． 北 京： 冶 金 工 业 出 版 社，
1997． ［3］魏耀武，李楠，杨熹文． SiO2 微粉结合镁质修补料的基质组成与
抗渣性能［J］． 耐火材料，2001，02．
1500℃ × 3h，试样体积密度普遍增大（ 见图 1） 。 随二氧化硅微粉加入量的增加，试样体积密度先增 大后减小，气孔率先减小后增大（ 见图 2） 。当二氧 化硅微粉加入量 5% 时，体积密度最大。当二氧化 硅微粉加入量小于 5% 时，随二氧化硅微粉加入量 的增加，材料的烧结作用加强，结构致密度提高，气 孔率降低，体积密度增大。当二氧化硅微粉加入量 大于 5% 时，由于过量二氧化硅微粉的烧结，导致材 料产生过烧现象，反而降低了材料的致密度，形成气 孔率增大，体积密度降低的趋势。
Si － OH 键。在自然养护和干燥过程中，Si － OH 键
脱水形成硅氧烷网络结构，即发生了大量的 Si － OH
键脱水，聚合成长链的 Si － O － Si 键，材料获得强
度。
由图 3 可知： 110℃ × 24h 烘干，硅醇基脱水聚
合形成牢固的 － Si － O － Si － 结合的三维空间网络
根据以上的试验情况，综合考虑材料在高温、中 温及低温下的性能，本试验二氧化硅微粉的合适加 入量为 3% ～ 5% 。
3 结语
（ 1） 110℃ × 24h 和 1100℃ × 3h 条件下，试样的 物理性能变化主要与二氧化硅微粉充填性和水化性 有关。3% 二氧化硅微粉的加入有助材料的体积密 度和耐压强度的提高，但二氧化硅微粉加入量的变 化对材料的线变化率影响不. 20
99. 34
0. 03
二氧化硅微粉（ ≤1um）
94. 15
Fe2O3 0. 03 1. 35
1. 2 试样制备
颗粒料与细粉料的质量比为 60∶ 40。其中颗粒 料为： 5mm ～ 3mm、3mm ～ 1mm 和 1mm ～ 0mm 三级 颗粒级配； 细粉料为≤0. 088mm。改变二氧化硅微 粉的加入量： 1% ，3% ，5% ，7% 和 9% 进行实验。试 样捣打成型，脱模后在 110℃ × 24h、1100℃ × 3h 和
Abstract： In this experiment，quartz is used as main raw materials，microsilica as the sintering promoter． The greatest size of aggregate is 5mm，and the specimens are prepared by graduation： 5mm ～ 3mm，3mm ～ 1 mm，1mm ～ 0mm and ＜ 0. 088mm． The samples are sintered at 110℃ for 24 hours． 1100℃ for 3 hours and 1500℃ for 3 hours． We investigated and tested properties of the samples with the different addition microsilica． The experiment shows that the appropriate addition of microsilica is 3% ～ 5% ． If the content of microsilica is less or more 3% ～ 5% ． all kinds of properties of the material will have declined clearly． Key words： quartz； microsilica； medium induction frequency furnace； acidic lining