Электрометаллургия

Изготовление тигля и уход за ним

Изготовление тигля

Основные требования, предъ­являемые к футеровке тигля, сводятся к тому, чтобы при минимальной толщине стенок, обеспечивающей мини­мальный магнитный поток рассеивания, достигались достаточные прочность, термостойкость, высокая огне­упорность и шлакоустойчивость. Тигли индукционных печей изготавливают из кислых или основных огнеупор­ных материалов.

Кислые тигли независимо от их емкости набивают непосредственно в индукторе, а основные тигли емкостью до 300 кг могут быть изготовлены вне печи; тигли боль­шей емкости также набивают в индукторах на специаль­но отведенном месте.

Перед набивкой или установкой тигля индуктор по­крывают изоляционной массой, например, из кварцито­вой муки и алебастра в соотношении 2:1. Толщина изо­ляционного слоя составляет 5—6 мм. Индуктор пос­ле смазки высушивают и покрывают гидролизованным этилсиликатом, после чего наклеивают слой стек­лоткани.

Для изготовления основного тигля широко использу­ют смесь плавленого магнезита с корундом. Массу хоро­шо перемешивают и обжигают. Тигли набивают пнев­матическими трамбовками из этой массы без связки и увлажнения слоями по 30—50 мм (для тигля емкостью 500 кг). Перед набивкой следующего слоя предыдущий разрыхляют на глубину 5—8 мм. Воротник выкладыва­ют из магнезитового или хромомагнезитового кирпича. Сливной носок набивают в прессформе. После установ­ки индуктора с набитым тиглем в печь его сушат по следующему режиму: при подводимой мощности 20— 30 кВ·А в течение 2 ч, а затем через каждые 30 мин добавляют по 30—40 кВ • А. Промывочную-плавку прово­дят на мягком железе, и жидкий металл при температуре 1580—1610° С выдерживают 20—30 мин. Затем проводят две-три закрепительные плавки, причем по­следнюю из них на шихте, соответствующей химиче­скому составу металла, который будет выплавляться. Средняя стойкость тигля емкостью 500 кг составляет 30 плавок, максимальная 70—80 плавок. Иногда при су­хой набивке в массу, состоящую из плавленого магнези­та, в качестве связующего добавляют ~3% борной кис­лоты или 5% плавикового шпата.

Тигель индукционных печей большой емкости можно также выкладывать из кирпича. При изготовлении тиг­ля вне индуктора его набивают в металлической разъем­ной прессформе. Зерновой состав одной из масс, изготовленной из плавленого магнезита и предназначенной для набивки тигля в прессформе, следующий: 50% зерен крупностью <1 мм, 20% зерен крупностью 1-—2 мм и 30% зерен крупностью 3—4 мм. В качестве связующего используют борную кислоту в количестве 2%. Массу перед набивкой увлажняют до 8%. Тигли емкостью 30— 60 кг подвергают естественной сушке в течение 12 сут. Стойкость таких тиглей составляет 40—60 плавок.

Кислую футеровку набивают из молотого кварцита, содержащего >95% SiO2, и в качестве связующего до­бавляют борную кислоту (1,5—2%). Хорошо зарекомен­довал себя молотый кварцит следующего зернового со­става: ~ 65% зерен размером 2—3 мм и 35% зерен размером 1—1,5 мм. Стойкость кислого тигля емкостью 1—1,5 т достигает 200 плавок и более.

Учитывая высокую стойкость кислого тигля, в кис­лых индукционных печах следует выплавлять по воз­можности весь заданный сортамент стали и сплавов. Однако в кислых печах нельзя плавить стали и сплавы с высоким содержанием марганца, хрома, титана и алю­миния, так как эти элементы взаимодействуют с футе­ровкой, что приводит, с одной стороны, к ее разрушению, а с другой, изменяет состав металла.

Уход за тиглями

После выпуска плавки тигель не­обходимо осмотреть и при необходимости очистить от остатков металла и шлака. В случае значительного раз­рушения футеровки производят замену тигля. Кислый тигель можно ремонтировать при уменьшении толщины стен до 2/3 от первоначальной. Для этого в тигель встав­ляют металлический шаблон толщиной 2 мм, заполняют его шихтой, а в образовавшийся между шаблоном и тиглем зазор засыпают молотый кварцит того же зерно­вого состава, что и для набивки нового тигля. Массу уплотняют стальным прутком диаметром 8—10 мм. Про­должительность плавления на первой плавке после ре­монта тигля емкостью 1,4 т увеличивают на 1—1,5 ч. Од­нако чаще всего тигель заменяют через определенное число плавок.

Основной тигель ремонтируют при появлении неболь­ших трещин и ямок. Для этого можно использовать массу, состоящую из 70% магнезитового порошка с раз­мером зерна до 2 мм, 30% каустического магнезита и 10% воды. Стойкость основного тигля возрастает при сокращении межплавочного простоя.