Com a ampla aplicação de fornos de indução na indústria de fundição, o uso de materiais de revestimento também foi rigorosamente testado. No processo de uso, os materiais de revestimento de fornos de indução geralmente apresentam problemas como rachaduras, descascamento, erosão severa local ou geral e infiltração de metal líquido, que afetam o uso normal do revestimento. Em casos graves, podem até ocorrer acidentes de segurança. Por esta razão, vários problemas comuns de revestimentos de fornos de indução são analisados quanto às suas causas.
Problemas comuns, análise de causas e soluções
Quer se trate de revestimento ácido, alcalino ou neutro, as fissuras são os problemas mais comuns dos fornos de indução. Existem três formas de fissuras nos revestimentos de fornos de indução: longitudinais, transversais e irregulares. Quando o revestimento de alta temperatura é resfriado rapidamente, podem ocorrer rachaduras devido à expansão e contração térmica. Este tipo de fissura é geralmente longitudinal. Fissuras longitudinais inferiores a 2 mm podem ser curadas adotando o processo correto de inicialização do forno a frio. Se a rachadura exceder 2 mm, ela precisará ser reparada com materiais de reparo correspondentes.
Existem muitas razões para fissuras transversais no revestimento do forno. Pode ser devido a métodos incorretos de construção do forno, resultando na estratificação do material; ou porque não há água de resfriamento para o revestimento traseiro na boca do forno, ele sinterizou durante o uso, resultando em encolhimento e deformação do revestimento do forno após o resfriamento, resultando em trincas transversais. Além disso, a diferença de temperatura entre as partes superior e inferior do forno é muito grande e o líquido da liga não é derramado após a parada do forno, o que também pode causar rachaduras transversais. As fissuras transversais são difíceis de curar na inicialização do forno a frio e precisam ser reparadas. Durante a fundição em forno de indução, o impacto mecânico no revestimento durante o carregamento pode causar rachaduras irregulares nas peças impactadas. Além disso, se impurezas forem introduzidas no material de revestimento durante o processo de construção do forno, isso também causará rachaduras irregulares após o uso. Esse tipo de crack é muito perigoso. Em casos graves, pode até causar vazamento de metal líquido e danificar o corpo do forno.
Descamação
Na fase inicial de sinterização do novo revestimento, a camada de sinterização é muito fina. Se for atingido por uma carga grande, o revestimento será facilmente removido. Esta situação é especialmente grave durante a primeira cozedura no forno. Nos estágios intermediários e finais do uso do revestimento do forno, se a camada sinterizada do revestimento do forno for infiltrada por metal líquido e se deteriorar, a diferença nos coeficientes de expansão térmica interna e externa será muito grande, e também irá descascar quando aquecido.
Infiltração de metal líquido
O revestimento do forno é infiltrado por metal líquido principalmente porque o revestimento do forno não é denso o suficiente, o que está relacionado à qualidade da construção. Para o revestimento ácido do forno, a taxa de aquecimento é muito rápida antes de 870 graus para o primeiro cozimento do forno, e a fase -quartzo não foi totalmente convertida em -tridimita a tempo. Durante o processo de fundição, a geração de metal líquido é acompanhada pela expansão de volume causada pela transformação da fase -quartzo em -cristobalita, e a estrutura fica solta, o que é muito fácil de infiltrar no material refratário do revestimento do forno. Ao fundir metais não ferrosos com baixos pontos de fusão, esta situação pode ocorrer: o revestimento do forno derreteu antes do metal sinterizado, o que também fará com que o revestimento do forno seja infiltrado diretamente por metal líquido. O uso de tecnologia razoável de construção e cozimento em forno evitará ao máximo tais situações.
Erosão da parte média e inferior do revestimento do forno
Durante o uso do forno de indução, a ordem irracional de adição da carga e do andaime de carga durante o processo de fundição fará com que a temperatura na parte média e inferior do forno seja muito alta, resultando no aparecimento de fase líquida no material de revestimento, que será severamente corroído pela lavagem de metal líquido em alta temperatura. Além disso, se o revestimento inferior não estiver bem amarrado durante o processo de construção do forno e a resistência do revestimento for insuficiente, esta situação também pode ocorrer.
Erosão geral do revestimento
A erosão geral do revestimento do forno de indução é composta por três fatores principais: o desgaste normal do material de revestimento causado pelo atrito gerado pela agitação eletromagnética do metal líquido interno, a reação entre certos componentes de liga e materiais refratários e a erosão dos materiais refratários causados pela escória durante o processo de fundição. Para o revestimento ácido usado na fabricação de ferro: SiO2+C→SiO(g)+CO(g) Esta reação é a soma de uma série de reações redox complexas. À pressão padrão, a temperatura inicial da reação é de 1.481 graus. Quando a temperatura no forno ultrapassa esta temperatura, esta reação é um dos principais fatores para o consumo do revestimento. A reação entre a escória e os materiais refratários é muito complexa e também é um fator importante na redução da vida útil do revestimento do forno durante a fundição de algumas ligas especiais. Os materiais de revestimento ácidos são adequados para a fundição de ferro, cobre e outros metais com escórias ácidas ou neutras; materiais de revestimento alcalinos são usados para a fundição de metais com escórias alcalinas, como aço manganês; materiais de revestimento neutros são adequados para grandes fornos para fundição de aços especiais. Somente selecionando materiais refratários adequados de acordo com as diferentes cargas do forno é possível obter uma vida útil relativamente longa do revestimento.
Conclusão
Durante o uso de revestimentos de fornos de indução, a maioria dos problemas é causada por operação inadequada durante a construção ou uso do forno. Se materiais adequados forem selecionados, uma tecnologia razoável de construção de forno for adotada e uma tecnologia de fundição razoável for usada, problemas de qualidade do revestimento durante o uso podem ser evitados e a vida útil do revestimento pode ser melhorada.
