无芯感应电炉用耐火胶泥的配制及应用_代西龙 (1)

收稿日期： ２００５－ ０４－ ２０收到初稿， ２００５－ １１－ １０收到修订稿。
作者简介： 代西龙 （ １９７３－ ） ， 男， 陕西西安人， 工程师， 主要从事不定形耐火材料的研制开发、生产和应用。Ｅ－ｍａｉｌ： ｗｅｓｔｅｒｎｄｒａｇｏｎ＠１６３．ｃｏｍ ｄａｉｘｉｌｏｎｇ２００５＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ
所用材料的主要指标如下表１、２、３。 １．２ 颗粒级配
耐 火 胶 泥 的 涂 抹 厚 度 一 般 为２０～６０ ｍｍ， 实 践 经 验表明， 一般大颗粒以３ ｍｍ为宜， 骨料占６４％， 细粉 占３６％。根 据 紧 密 堆 积 原 理 ， 级 配 如 下 ： 致 密 电 熔 刚 玉１～３ ｍｍ， ２０％￣３５％； 致密电熔刚玉０～１ ｍｍ， ２５％ ￣４０％ ； 活 性 氧 化 铝 粉 ， １５％￣２５％ ； 纯 铝 酸 钙 水 泥 ； １０％～２０％。
奥宇可鑫公司为用户提供的技术和服务旨在， 采用胶粘技术或铸件修补机技术修复铸件的加工面、非加工面上 的气孔、砂眼、缩松等铸造缺陷， 有效降低铸件废品率， 特别是对挽救价值较高的铸件意义非凡。该技术能够迅速 提高生产厂家修复铸件缺陷的能力和技术水平， 让铸造企业掌握一种实用、有效的铸件缺陷修补工艺， 显著地提高 企业的技术经济效益。
铸造
代西龙等： 无芯感应电炉用耐火胶泥的配制及应用
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一般适于３ ｔ以下的无芯感应电炉。先用硬纸板或石棉 板固定于线圈外端使之密封， 将材料混合均匀， 加入 １０％ 左右水， 湿混均匀后， 用 抹子从 下 到 上 压 实 、抹 光。
（ ２） 机械振动法 一般适于３ ｔ以上的无芯感应电炉。将模具吊入感 应炉中， 检查模具是否与炉体同心， 用木楔将其固定， 再将混匀的材料加入线圈与模具间， 同时用振动棒振 动模具壁， 施工结束后， 养护２４ ｈ脱模。 ２．２ 养护 脱模后， 自然养护３天。 ２．３ 烘烤 烘烤工艺： 室温→升温 至１１０ ℃ （ 保温４ ｈ） →升 温至３５０ ℃ （ 保温４ ｈ） →室温 （ 自然冷却） ， 升温速度 为５０ ℃／ｈ。 烘 烤 温 度 及 时 间 见 表４， 表 中 的“ 时 间 累 计”为该阶段结束之前的各段时间之和。
对胶泥材料的要求： （ １） 足够的耐火度； 防止金 属液渗漏到感应线圈， 若发生漏炉事故能很好地保护 线圈； （ ２） 绝缘 性能好； （ ３） 热 膨 胀 系 数 小 ； 随 温 度的变化， 体积比较稳定， 没有急剧的膨胀和收缩； （ ４） 施工性能好； 施工简单、易于涂抹。
１ 耐火胶泥用材料及配制
ＤＡＩ Ｘｉ－ｌｏｎｇ， ＷＡＮＧ Ｚｈｅ ｎ， ＢＡＩ Ｈｏｎｇ－ｇｕａ ｎｇ， ＧＡＯ Ｙｕｎ－ｑｉｎ （Ｘｉａ ｎ Ｑｉｎｘｉａ ｎｇ Ｓ ｃｉｅ ｎｃｅ ＆ Ｔｅ ｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｘｉ＇ａ ｎ ７１００７５， Ｓ ｈａ ｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ ）
感应电炉的发展和耐火材料技术的进步密切相关。 在任何情况下， 选择用作感应电炉的炉衬材料都是以 炉子的利用率和经济性作为主要依据。
１．１ 原材料的选择 选择致密电熔刚玉作骨料， 基质中加入活性氧化
铝粉， 以纯铝酸钙水泥作结合剂。 致密电熔刚玉具有耐高温， 硬度大， 强度高， 电
绝缘， 耐磨性能好， 摩擦系数小， 因此， 选用致密电 熔刚玉作为耐火胶泥的骨料。活性氧化铝粉具有较高 的活性， 使用它可获得较低的用水量和较好的流动性， 从而使得耐火胶泥涂抹性能较好。耐火胶泥必须在常 温条件较快凝固， 因此， 只能选择纯铝酸钙水泥作为 结合剂， 而不能选择磷酸盐。
奥宇可鑫公司的技术和服务由于具有明显的节约和循环经济特色， 因而受到各方普遍的关注， 中央电视台２套节 目还为该公司制作了相关报道节目。
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Ａｌ２Ｏ３ （ ％） ≥９９
表 １ 致密电熔刚玉
ＴｉＯ２ （ ％）
气孔率 （ ％）
体密度 ／（ｇ·ｃｍ－３）
＜ ０．１
≤０．２
≤３．９０
真密度 ／（ｇ·ｃｍ－３） ≥３．９５
表 ２ 活性氧化铝粉
烧失量 ＳｉＯ２ Ａｌ２Ｏ３ Ｆｅ２Ｏ３ ＣａＯ ＭｇＯ ＴｉＯ２
Ｄ５０
０．４２ ０．０９ ９８．７９ ０．１０ ０．１８ ０．０６ ０．０８ ０．８￣１．０
无芯感应电炉的炉衬按其结构形式分为整体炉衬、 复合炉衬、砌筑炉衬三种。近年来， 无芯感应电炉多 采用整体炉衬。在无芯感应电炉的炉衬施工中， 如果 损坏线圈的绝缘漆或材料中含有较多的水分， 都会使 感应线圈的绝缘性能下降， 往往导致匝间打火和击穿， 也可能引起接地短路； 随着快速拆炉技术的发展， 也 可能损坏线圈。为此， 要求有一种能够保护线圈的耐 火材料－耐火胶泥。
耐火胶泥材料费为： １．２×０．２＝ ０．２４万元。 （ ２） 选用云母纸材料
每打结一次炉衬铺设一次云母纸， 每次铺两层， 其费 用为２００元左右； 按２００炉次计算 （ 耐火胶泥 使用寿命 ２００ 炉） ， 则 使 用 云 母 纸 的 费 用 为 ： ２００×２００＝ ４０ ０００ 元。
使用耐火胶泥比使用云母纸可节约费用４－ ０．２４＝ ３．７６万元。实际上， 耐火胶泥的使用寿命远大于２００炉 次， 耐火脱漏炉衬的损坏原因绝大多数是由于拆炉过 程中的不慎造成的。
５ 结束语
耐火胶泥是无芯感应电炉线圈很好的保护材料， 已得到更广泛的应用。
无芯感应电炉的炉衬结构中， 不用耐火胶泥必使 用 云 母 纸 。现 以１．５ ｔ中 频 无 芯 感 应 化 铁 炉 为 例 进 行 经
（ 编辑： 曲学良， ｑｘｌ＠ｆｏｕｎｄｒｙｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）
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首届全国铸件缺陷修补技术研讨会 暨第二届全国铸件缺陷修补技术培训班在北京举行
本刊记者报道： ２００６年４月１９￣２１日， 由北京奥宇可鑫表面工程公司主办， 铸造杂志社、铸造技术杂志社、机械 工人杂志社协办的“ 首届全国铸件缺陷修补技术研讨会暨第二届全国铸件缺陷修补技术培训班”在北京怀柔成功举 行。北京奥宇可鑫表面工程公司董事长彭兴礼先生致开幕辞， 铸造杂志社副主编兼资讯·发展部主任田世江先生代表 四家协办单位致辞。研讨会上， 北京奥宇可鑫表面工程公司高级顾问高应岑教授做有关胶粘修补技术的讲座； 彭兴 礼先生就铸件修补机应用的有关技术问题做了讲解。来自全国各地的４０余位代表慕名前来听取了讲座， 并就其关心 的应用技术问题与专家进行了深入的交流和探讨。
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铸造
ＦＯＵＮＤＲＹ
Ｍａ ｙ ２００６ Ｖｏｌ．５５ Ｎｏ．５
无芯感应电炉用耐火胶泥的配制及应用
代西龙， 王 臻， 白宏光， 高云琴
（ 西安秦翔科技有限责任公司， 陕西西安 ７１００７５）
摘要： 研究了耐火胶泥原料组成和颗粒级配， 对其施工、养护和烘烤进行了阐述， 并在 １．５ ｔ 无芯感应电炉上进行了应
Ａｌ２Ｏ３ （％） ６９．７
表 ３ ＳＥＣＡＲ－ ７１
Hale Waihona Puke Baidu
ＣａＯ 勃氏法比表面积 ＡＳＴＭ ３０分钟 初凝时间
（％）
／（ｃｍ２·ｇ）
流 动 值（％）
／ｍｉｎ
２９．５
３ ８３４
１１５
１９５
２ 耐火胶泥的施工、养护及烘烤
２．１ 施工 施工原则： 施工温度不低于１０ ℃； 该涂料层做成
上口大、下口小的圆锥形， 以便于旧炉衬的推出。 （ １） 手工涂抹法
用， 获得了满意的使用效果。
关键词： 耐火胶泥； 无芯感应电炉 中图分类号： ＴＦ０６５．１ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００１－ ４９７７ （ ２００６） ０５－ ０５２８－ ０２
Ｃｏｎｆｅ ｃｔ ｏｎ Ｒｅ ｆｒａ ｃｔｏｒｙ Ｍｏｒｔａ ｒ ａ ｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｒｅ ｌｅ ｓ ｓ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｆｕｒｎａ ｃｅ
４ 耐火胶泥的作用及安全性
使用耐火胶泥将更加 安全， 若出 现 漏 炉 事 故 ， ２０ ｍｍ厚耐火胶泥可抵挡 铁液２ ｈ以上。其作用 为 ： （ １） 线 圈胶泥嵌入匝间和 线圈内侧， 起着绝缘作 用； （ ２） 线圈胶泥有很高的耐火度和力学强度， 它使线圈整体 化， 具有一定的吸振性能； 同时也是对线圈的一种隔 热和保护； （ ３） 当旧炉衬被推出时， 它起到导向和防 止线圈檫伤的作用。
升温区间 ／℃
室 温￣１１０ １１０
１１０￣３５０ ３５０
３５０￣ 室温
表 ４ 烧烤温度及时间
升温速度 ／（℃·ｈ－１）
时间 ／ｈ
５０
２
恒温
４
５０
５
恒温
４
自然冷却
时间累计 ／ｈ ２ ６ １１ １５
３ 经济效益分析
济分析。 （ １） 选用耐火胶泥材料 每台炉子用耐火胶泥２００ ｋｇ， 售价为１．２万元／ｔ， 则