PDF《中频感应炉烘炉工艺 对坩埚寿命影响因素分析》

文章编号:

100221639 (2001)

0620053202 中频感应炉烘炉工艺 对坩埚寿命影响因素分析 徐文峰 (汉江工具厂

14 分厂, 陕西 汉中 723002) 摘要: 针对中频感应炉烘炉工艺对坩埚寿命的主要影响因素, 进行了示例分析和讨论, 总结了在工艺和执行中的

4 个要点, 为 中频感应炉的烘炉、 保障坩埚寿命, 提供了理论实践指导.

关键词: 中频感应炉;

烘炉;

工艺;

坩埚;

寿命 中图分类号: TM 924.

5 文献标识码: B Effects of the Baking Technology of M edium Frequency Induction Furnace on Crucible L ife XU W en2feng

1 前言 众所周知, 中频感应炉的坩埚寿命与打炉、 烘炉、 工作条件三方面密切相关.在这三方面中, 打炉 是内因, 烘炉和工作条件是外因. 当内因一定的情况 下, 烘炉这个外因就成了关键因素. 这是因为各厂制 定的诸如 《中频感应炉熔炼操作工艺守则》 等规章, 对加料、 熔化等操作方法和程序, 都有了明确的规 定, 针对某种金属或合金的熔炼或冶炼, 其工作条件 基本上是无多大变化的;

而烘炉所给定的烘炉工艺 却不然, 它要面对不同的坩埚情况以及其它情况, 如 坩埚的干湿程度, 大气湿度等. 下面就中频感应炉烘 炉工艺对坩埚寿命影响, 作主要因素的分析, 以便达 到保障和延长坩埚寿命的目的.

2 中频感应炉的坩埚和烘炉工艺 中频感应炉的坩埚按耐火材料的性质分类, 可 分为碱性、 中性和酸性, 其中大量使用的是镁砂 (M gO ) 碱性坩埚和二氧化硅(Si O 2) 酸性坩埚.坩埚 捣制时, 除耐火材料外, 还要加适量的添加剂, 如硼 酸(H 3BO 3)、 卤水等, 目的是为了改善烧结质量.添 加剂在中频感应炉上以硼酸使用最广, 它可以降低 砂料的烧结温度和促进尖晶石的形成和改变坩埚体 积的变化率. 烘炉的目的在于提高坩埚的致密性、 强度和体 积稳定性, 以适应冶炼条件下的需要. 在中频感应炉 日常生产中, 以低温烧结法烘炉最为广泛, 即炉内打 制好坩埚, 用铁坩埚模或炉料从低温到高温烘烤, 最 终用洗炉来烧结坩埚. 不管是碱性还是酸性坩埚, 它 们的烘炉工艺都是大致相同的.一般各厂家所给出 的中频感应炉烘炉工艺见表

1 和图 1. 表10.

5 t 碱性坩埚烘炉工艺参数 输入 功率 kW

40 60

80 120

180 220 以上 烘烧时间 h

1 ~

2 1 ~

2 1 ~ 1.

5 1.

0 1.

0 图10.

15 t 酸性坩埚烘炉工艺

3 烘炉工艺对坩埚寿命影响的分析 3.

1 烘炉工艺中的主要影响因素 (1) 烘干阶段和烧结阶段无划分 捣制成的坩埚, 必须经过烘干和烧结后, 才能使 用. 烘干的目的是排出坩埚材料当中的水分;

烧结的 目的是使捣制坩埚的砂料变性, 使其转变后的结构 和密度能适合高温冶炼工作.烘干和烧结所要求的 温度也各不相同, 烘干一般使用的是低、 中温, 而烧 结必须是大于

800 ℃的高温, 二者也是以温度来划 分的.

3 5 技术交流 《工业加热》

2001 年第

6 期?1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 由于中频感应炉原理决定了坩埚内部存在着高 低不同的温度区域, 并且烧结过程中坩埚的体积变 化率最大 (图2) , 此时断电冷却容易使坩埚产生裂 纹.所以, 为保证整个坩埚的烧结均匀, 特别强调烧 结阶段的连续快速升温和不可间断性.但对烘干阶 段却无此严格要求, 而且烘干时间有很大的调节范 围. 图2石英砂酸性坩埚(Si O 2+ H 2BO