Met de wijdverbreide toepassing van inductieovens in de gieterij-industrie is ook het gebruik van bekledingsmaterialen zwaar op de proef gesteld. Tijdens het gebruik hebben voeringmaterialen voor inductieovens vaak problemen zoals scheuren, afbladderen, lokale of algehele ernstige erosie en infiltratie van vloeibaar metaal, die het normale gebruik van de voering beïnvloeden. In ernstige gevallen kunnen er zelfs veiligheidsongevallen plaatsvinden. Om deze reden worden verschillende veel voorkomende problemen met de bekleding van inductieovens op hun oorzaken geanalyseerd.
Veelvoorkomende problemen, oorzaakanalyse en oplossingen
Of het nu gaat om zure, alkalische of neutrale bekleding, scheuren zijn de meest voorkomende problemen bij inductieovens. Er zijn drie vormen van scheuren in de bekleding van inductieovens: longitudinaal, transversaal en onregelmatig. Wanneer de hogetemperatuurbekleding snel wordt afgekoeld, kunnen er scheuren ontstaan als gevolg van thermische uitzetting en krimp. Dit type scheur is over het algemeen longitudinaal. Scheuren in de lengterichting van minder dan 2 mm kunnen worden genezen door het juiste opstartproces voor koude ovens toe te passen. Als de scheur groter is dan 2 mm, moet deze worden gerepareerd met de juiste reparatiematerialen.
Er zijn veel redenen voor dwarsscheuren in de ovenbekleding. Dit kan te wijten zijn aan onjuiste ovenconstructiemethoden, resulterend in materiaalstratificatie; of omdat er geen koelwater is voor de achterbekleding bij de ovenmond, sinterde deze tijdens gebruik, wat resulteerde in krimp en spanning van de ovenbekleding na afkoeling, wat resulteerde in dwarsscheuren. Bovendien is het temperatuurverschil tussen de bovenste en onderste delen van de oven te groot en wordt de legeringsvloeistof niet uitgegoten nadat de oven is gestopt, wat ook dwarsscheuren kan veroorzaken. Dwarsscheuren zijn moeilijk te genezen door het opstarten van een koude oven en moeten worden gerepareerd. Tijdens het smelten in een inductieoven kan een mechanische impact op de voering tijdens het opladen onregelmatige scheuren in de getroffen delen veroorzaken. Als er tijdens het bouwproces van de oven onzuiverheden in het bekledingsmateriaal worden gebracht, zullen deze na gebruik bovendien onregelmatige scheuren veroorzaken. Dit type scheur is zeer gevaarlijk. In ernstige gevallen kan dit zelfs lekkage van vloeibaar metaal veroorzaken en het ovenlichaam beschadigen.
Afbrokkelen
In het beginstadium van het sinteren van de nieuwe bekleding is de sinterlaag erg dun. Als er een groot stuk lading op valt, kan de voering gemakkelijk worden losgemaakt. Deze situatie is vooral ernstig tijdens het bakken in de eerste oven. Als in de middelste en late stadia van het gebruik van de ovenbekleding de gesinterde laag van de ovenbekleding wordt geïnfiltreerd door vloeibaar metaal en verslechtert, is het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënten binnen en buiten te groot en zal deze ook loslaten wanneer verwarmd.
Infiltratie van vloeibaar metaal
De ovenbekleding wordt geïnfiltreerd door vloeibaar metaal, voornamelijk omdat de ovenbekleding niet dicht genoeg is, wat verband houdt met de constructiekwaliteit. Voor de zure ovenbekleding is de verwarmingssnelheid vóór 870 graden te hoog voor het eerste bakken van de oven, en de -kwartsfase is niet op tijd volledig omgezet in -tridymiet. Tijdens het smeltproces gaat de vorming van vloeibaar metaal gepaard met volume-expansie veroorzaakt door de transformatie van de -kwartsfase naar -cristobaliet, en de structuur is los, waardoor het heel gemakkelijk is om het vuurvaste materiaal van de ovenbekleding te infiltreren. Bij het smelten van non-ferrometalen met lage smeltpunten kan deze situatie zich voordoen: de ovenbekleding is gesmolten vóór het sintermetaal, wat er ook direct voor zorgt dat de ovenbekleding wordt geïnfiltreerd door vloeibaar metaal. Het gebruik van redelijke constructie- en ovenbaktechnologie zal dergelijke situaties zoveel mogelijk vermijden.
Erosie van het middelste en onderste deel van de ovenbekleding
Tijdens het gebruik van de inductieoven zal de onredelijke volgorde van het toevoegen van de lading en het plaatsen van de lading tijdens het smeltproces ervoor zorgen dat de temperatuur in het midden en het onderste deel van de oven te hoog wordt, wat resulteert in het verschijnen van vloeibare fase in de oven. voeringmateriaal, dat ernstig zal worden geërodeerd door het schuren van vloeibaar metaal op hoge temperatuur. Bovendien kan deze situatie zich ook voordoen als de bodembekleding tijdens het constructieproces van de oven niet strak is geknoopt en de sterkte van de bekleding onvoldoende is.
Algemene erosie van de bekleding
De algehele erosie van de bekleding van de inductieoven bestaat uit drie hoofdfactoren: de normale slijtage van het bekledingsmateriaal veroorzaakt door de wrijving die wordt gegenereerd door het elektromagnetische roeren van het interne vloeibare metaal, de reactie tussen bepaalde legeringscomponenten en vuurvaste materialen, en de erosie van de vuurvaste materialen veroorzaakt door de slak tijdens het smeltproces. Voor de zure bekleding die wordt gebruikt bij de ijzerproductie: SiO2+C →SiO(g)+CO(g) Deze reactie is de som van een reeks complexe redoxreacties. Bij standaarddruk is de initiële reactietemperatuur 1481 graden. Wanneer de temperatuur in de oven deze temperatuur overschrijdt, is deze reactie een van de belangrijkste factoren voor het verbruik van de bekleding. De reactie tussen slak en vuurvaste materialen is zeer complex en is ook een belangrijke factor bij het verkorten van de levensduur van de ovenbekleding tijdens het smelten van sommige speciale legeringen. Zure bekledingsmaterialen zijn geschikt voor het smelten van ijzer, koper en andere metalen met zure of neutrale slakken; alkalische bekledingsmaterialen worden gebruikt voor het smelten van metalen met alkalische slakken zoals mangaanstaal; neutrale bekledingsmaterialen zijn geschikt voor grote ovens voor het smelten van speciale staalsoorten. Alleen door geschikte vuurvaste materialen te selecteren op basis van verschillende ovenladingen kan een relatief lange levensduur van de bekleding worden verkregen.
Conclusie
Tijdens het gebruik van inductieovenbekledingen worden de meeste problemen veroorzaakt door onjuiste bediening tijdens de constructie of het gebruik van de oven. Als geschikte materialen worden geselecteerd, een redelijke ovenconstructietechnologie wordt toegepast en een redelijke smelttechnologie wordt gebruikt, kunnen kwaliteitsproblemen van de voering tijdens gebruik worden vermeden en kan de levensduur van de voering worden verbeterd.