中頻感應電爐爐襯材料內側盛載的是高溫金屬液(ye)，外圍是水(shui)冷(leng)線圈，每次金屬液出爐(lu)(lu)后，爐(lu)(lu)壁的(de)溫(wen)度急(ji)劇下(xia)降，爐(lu)(lu)襯材(cai)料不(bu)僅要承受驟(zou)冷(leng)、驟熱的(de)(de)(de)沖(chong)擊，還需承受(shou)熔煉過程中因(yin)電磁攪拌而不斷運(yun)動的(de)(de)(de)金(jin)屬液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)沖(chong)刷和爐(lu)(lu)渣(zha)的(de)(de)(de)侵蝕(shi)，因(yin)此對爐(lu)(lu)襯(chen)材料的(de)(de)(de)選(xuan)擇及使用要嚴格要求。中頻感(gan)應(ying)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)襯(chen)應(ying)具有(you)足夠高的(de)(de)(de)耐火度(du)、低的(de)(de)(de)體積膨(peng)脹率、熱震穩定(ding)性(xing)好(hao)、化(hua)學穩定(ding)性(xing)優(you)良、不污染鋼液(ye)(ye)(ye)和鐵液(ye)(ye)(ye)、具有(you)足夠的(de)(de)(de)燒結強度(du)以抵抗(kang)機械沖(chong)擊、優(you)良的(de)(de)(de)抗(kang)爐(lu)(lu)渣(zha)侵蝕(shi)性(xing)能; 因(yin)此(ci)中頻爐(lu)爐(lu)襯材料(liao)的抗(kang)渣侵蝕性能(neng)對中頻爐(lu)的使用(yong)壽命(ming)和生(sheng)產效率(lv)有決定性的影響。

一：利用三種剛玉(yu)澆注料試驗抗硅鐵(tie)渣的侵(qin)蝕(shi)行為

為(wei)選出具有足夠的(de)抗(kang)鐵熔渣侵蝕(shi)能力的(de)內襯材料，選用板狀(zhuang)剛玉(yu)澆注料、電(dian)熔(rong)白剛玉澆注料、鋁鉻渣剛玉(yu)澆注料三(san)種不(bu)同中頻爐(lu)筑爐(lu)料(liao)的(de)抗熔渣侵蝕性(xing)并進行對比，選出抗渣侵蝕性(xing)能最(zui)優的(de)筑爐(lu)料(liao)。三(san)種試樣的(de)體積密度、顯(xian)氣(qi)孔率、常溫抗折(zhe)強度(du)和常溫耐(nai)壓強度(du)如下(xia)表1、由此可(ke)知，板(ban)狀剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)試(shi)樣(yang)顯氣(qi)(qi)孔率最(zui)小，鋁(lv)鉻(ge)渣顯氣(qi)(qi)孔率最(zui)大，但(dan)(dan)是板(ban)狀剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)的體(ti)積密度(du)(du)小于鋁(lv)鉻(ge)渣的體(ti)積密度(du)(du)。電(dian)熔(rong)白剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)的顯氣(qi)(qi)孔率和體(ti)積密度(du)(du)雖處于板(ban)狀剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)和鋁(lv)鉻(ge)渣兩者(zhe)之間，但(dan)(dan)電(dian)熔(rong)白剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)試(shi)樣(yang)常溫(wen)抗折和耐壓強度(du)(du)最(zui)大。因此就綜合性能(neng)而(er)言(yan)，電(dian)熔(rong)白剛(gang)(gang)玉(yu)(yu)(yu)試(shi)樣(yang)最(zui)佳。

二：分析(xi)討論硅(gui)鐵渣與剛(gang)玉(yu)澆注料的侵蝕變化

在硅鐵渣系中FeO和SiO2 會發(fa)生造渣反應生成(cheng)低(di)熔點(dian)的鐵橄欖石，剛玉(yu)骨料同SiO2-FeO 渣的(de)反應較(jiao)弱，SiO2-FeO 渣(zha)在材料中的滲透(tou)形式主要為熔蝕(shi)基質(zhi)部分，顯微結(jie)構可以看到少許(xu)溶解(jie)在熔渣(zha)中的剛玉(yu)骨(gu)料。在中頻爐煉(lian)鐵過(guo)程中，SiO2-FeO 系爐(lu)渣能與內襯磚中的 Al2O3 成分自發反應(ying)生成莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)層(ceng)和(he)(he)鐵(tie)鋁尖晶(jing)石(shi)(shi)保護層(ceng)，由(you)于莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)和(he)(he)鐵(tie)鋁尖晶(jing)石(shi)(shi)熔點較高(分別為 1850 ℃和 1780 ℃ ) ，并且抗(kang)化學侵蝕性(xing)強(qiang)、在 SiO2-FeO 系爐渣(zha)中的(de)溶(rong)解度(du)低，因此能(neng)有效抵抗爐渣(zha)對耐火材料的(de)侵蝕。

當熔渣(zha)與(yu)試樣(yang)接觸時，在工作層表面形成(cheng)了一個明(ming)顯(xian)的邊界(jie)層，這是(shi)由于基質(zhi)中含有一定量的 Cr2O3，一方(fang)面 Cr2O3 與(yu)剛(gang)玉骨料形成固溶體，鋁鉻固溶體的(de)存在可阻止(zhi)熔渣向內(nei)部的(de)侵蝕滲透(tou)，顯著提(ti)高其抗 SiO2-FeO 渣(zha)侵蝕性能。另一方面渣(zha)中的FeO和SiO2與Al2O3和 Cr2O3成(cheng)分反應生成(cheng)鐵鉻、鐵鋁尖晶(jing)石、莫來石等(deng)高(gao)熔(rong)(rong)點化合(he)物，生成(cheng)的(de)高(gao)熔(rong)(rong)點化合(he)物填充于(yu)基(ji)質和氣(qi)(qi)孔(kong)從而(er)提高(gao)了材料的(de)致(zhi)密(mi)性度并(bing)且能有效的(de)抵抗(kang)爐渣(zha)的(de)侵(qin)蝕。鋁鉻渣(zha)經爐渣(zha)侵(qin)蝕后，由于(yu)試(shi)樣氣(qi)(qi)孔(kong)率較(jiao)高(gao)，且骨料雜質含量(liang)高(gao)，導致(zhi)高(gao)溫燒成(cheng)時(shi)液(ye)(ye)相(xiang)量(liang)和基(ji)質遷(qian)移所造成(cheng)的(de)空隙增加(jia)。高(gao)溫下(xia)，熔(rong)(rong)融的(de)爐渣(zha)和液(ye)(ye)相(xiang)沿著(zhu)氣(qi)(qi)孔(kong)、裂(lie)紋和空隙滲入材料內(nei)部導致(zhi)爐渣(zha)對試(shi)樣的(de)侵(qin)蝕深度的(de)急劇增加(jia)。

三：結(jie) 論(lun)

通過感應爐熔渣侵蝕(shi)實驗，對(dui)三種(zhong)試樣抗侵(qin)蝕(shi)性能進行對(dui)比(bi)，結論如下:

( 1) 與板狀剛玉試(shi)樣、和鋁(lv)鉻(ge)渣試樣相比(bi)，電熔白剛玉試樣的抗硅鐵爐渣侵蝕性(xing)能最(zui)好。

( 2) 鋁鉻固(gu)溶體(ti)的存在有利于提高材料的抗侵蝕和滲透性能，爐渣中的 FeO 能與(yu)試(shi)樣中的 Al2O3 和Cr2O3 成分反應生(sheng)成鐵(tie)(tie)鉻(ge)、鐵(tie)(tie)鋁尖晶石等高(gao)熔(rong)點化合物，鐵(tie)(tie)鉻(ge)、鐵(tie)(tie)鋁尖晶石填(tian)充于基(ji)質和氣孔中(zhong)提高(gao)試樣的抗爐渣侵蝕性能