CN2662175Y - 适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬 - Google Patents

Abstract

一种适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，它包括金属熔沟样板本体，其特征在于：在金属熔沟样板本体上包裹有一层由耐火材料制成的浇注料层，具体说是在金属熔沟样板本体上包裹有一层低水泥浇注料层，金属熔沟样板本体为铜制熔沟样板本体。本实用新型的熔沟预制炉衬结构简单、价格低廉、集酸性石英料炉衬和中性浇注料优点于一身，该炉衬使用后，其寿命长，耐磨、耐蚀、耐剥落、耐高温，且不会出现漏铜和堵沟、断沟现象。对于高牌号的白铜、青铜的熔炼也有良好的效果，与酸性炉衬相比，寿命能提高一倍以上，也就是使用酸性材料再加“熔沟预制衬”能达到中性材料的使用效果，甚至更好，可靠性更高。很显然，本实用新型不失为一种物美价廉的产品。

Description

适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬

(一)技术领域

本实用新型涉及工业熔炼用的感应电炉的炉衬，特别一种适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，主要应用于铜加工及电缆行业，也可应用于机械铸造行业。

(二)背景技术

感应电炉近年来普及很快，在我国的铜加工、电缆行业、有色和黑色金属的铸造行业得到广泛应用，目前我国的感应电炉已达数万台以上。感应电炉是通过电磁感应方式，使被加热的金属熔化、熔炼的一种冶炼设备，也就是说在感应电炉内进行电能与热能的转换，使固体金属变成液体金属熔炼体，以便进行铸造加工。

一般工业用感应电炉都很注意炉衬寿命及衬体的材料的单耗，其实就是生产成本问题。目前国内外的加工产业领域竞争十分激烈，在保证产品质量的前提下，降低生产成本就显得尤为重要。对一个加工厂来讲，炉子一停，全厂皆停。炉子是工厂最最关键的设备，而炉子衬体的寿命十分重要，对于有芯感应电炉来讲，被加热熔化的金属装入上炉体，而它所需的热量主要是由下炉体从感应器所提供的。由于感应器结构的特殊性，感应器熔沟的温度很高，一般比上炉体的炉膛温度高出200℃，因此感应器的炉衬很容易被损坏，而铜液的渗透性很强，因而极易出现渗铜漏铜现象。由于我国铜资源不足，需要大量进口废紫杂铜作为原料，对于使用紫杂铜作原料的用户来说，一个很伤脑筋的问题就是因为紫杂铜的杂质容易造成溶沟的堵塞，也就意味着电流中断，炉衬报废就要停炉。

目前国内外感应电炉感应器的炉衬材质主要是酸性和中性两种(碱性材料很少采用)。酸性材料主要是以石英SiO₂为基质的酸性材料，要求石英含SiO₂大于98％以上，含FeO₃小于0.8％，以石英为主，再配加矿化剂，烧结剂等经干燥后混合而成；中性材料以高铝料(Al₂O₃＞48％)基质为主，其晶体结构也有莫来石、刚玉等。在高铝料中为改善性能也有再添加锆质、铬质、镁质及矿化剂烧结剂等。酸性材料作感应器炉衬主要是以干捣方式使用的，铜质的熔沟样板本体作为模具放入感应器内，散状的材料加入感应器内经干捣或振动后进行通电升温。随着熔沟温度增高和熔化，熔沟样板本体周围的散状材料逐步被加热，在矿化剂的作用下，在一定温度以上，石英开始相的转变，散状颗粒也逐渐被烧结为一个整体。这样熔沟被熔化成铜水，熔沟的周围衬体材料被烧结成一个空腔，这也就是所谓熔沟名词的来历。

由于石英材料来源容易，价格低廉，烧结性能较好，曾被国内外感应炉用户普遍采用。但由于其耐火度低，炉衬寿命较短，现在国外许多厂早已采用中性材料作为炉衬，国内也有这个趋势。

中性材料的使用方式为干式和湿式两种(也有半干式)，干式的使用方法与酸性料的干式筑炉方式相同，湿式主要是低水泥浇注料。在我国哈尔滨电缆厂、洛阳铜加工厂等从国外引进的大型工频有芯感应电炉的感应器内衬材料都是中性水泥浇注料。

酸性材料石英作有芯感应电炉感应器内衬，由于石英以耐火度低，使用寿命较短，有逐步被中性材料取代之势。但是中性材料主要是高铝材质，烧结性能不宜掌握，价格又是酸性石英材料的数倍，虽然中性材料的炉衬寿命比酸性料高一倍以上，但国内大多数厂家仍然还使用酸性石英作为感应电炉的炉衬。酸性石英材料价格低廉，使用方便，但炉衬寿命短，而且使用废紫杂铜容易“堵沟”；中性材料使用寿命长，价格高，特别高级中性的水泥浇注料价格更高。炉衬寿命也更长，也不会有紫杂铜原料的“堵沟”现象。但它的烤炉过程又很繁琐，由低温到高温的烘烤需要半月以上，衬体材料内的水分需要逐步排除，逐步烧结，稍有不慎，会造成衬体的裂纹和剥落，出现炉体的漏铜，造成开炉失败，风险很大。基于这种情况，许多厂家用户一直在酸性材料和中性材料之间左右选择，想摸索一种能兼顾两者优点、屏弃两者缺点的途径和方法，寻找一种“物美价廉”的炉衬，以满足市场的需求。

(三)发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题而研制出的一种结构简单、价格低廉、集酸性石英料炉衬和中性浇注料(低水泥浇注料)优点于一身的适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，该炉衬使用后，其寿命长，耐磨、耐蚀、耐剥落、耐高温，且不会出现漏铜和堵沟、断沟现象。

本实用新型的目的是通过以下方式来实现的：本适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬包括金属熔沟样板本体，在金属熔沟样板本体上包裹有一层由耐火材料制成的浇注料层。

在本实用新型中，金属熔沟样板本体上包裹有一层低水泥浇注料层，金属熔沟样板本体为铜制熔沟样板本体。

铜制熔沟样板本体的结构可为适用于目前感应炉的任意结构的熔沟样板本体，如：单联、双联、三联、圆环等式样。

耐火材料浇注料层为低水泥浇注料(中性铬刚玉)。

本实用新型的使用原理及实施过程如下：在原来所用的铜制熔沟样板本体包裹一层高强中性铬刚玉浇注料后，经干燥处理后，用户即可使用，按常规方式筑炉，熔沟预制衬周围的材料还是酸性石英料，而“熔沟预制衬”包裹的是一层不太厚的中性耐火材料，。这样就兼顾到酸性和中性材料两者之优点。外部还是酸性石英干捣料，熔沟周围是中性高强浇注料。对于生产厂家来讲，使用的主要材料还是价格低廉的酸性石英料。而少量的中性水泥浇注料价格虽高，但数量很少，成本增加不大。尤其可使用已制成成品的本实用新型的熔沟预制衬，也避免了中性浇注料长时间烤炉的繁琐过程，筑炉方式也没有改变，捣炉烤炉的过程也没有延长。

本实用新型的效果及优点在于：使用本熔沟预制衬，铜熔沟样板本体一旦熔化，熔沟周围就是高强水泥浇注料所组成的“空腔”，这个“空腔”能承受铜水足够高的温度，如同普通士兵穿上了一层防弹衣。也避免了原来干捣料容易出现的渗铜、漏铜、断沟的弊端。同时，由于这种中性水泥浇注料所组成的“空腔”还可以避免由废紫杂铜原料所容易产生的“堵沟”现象，经内部实践证明，由于本发明的熔沟预制衬具有耐磨、耐蚀、耐剥落、耐高温的性能，对于高牌号的白铜、青铜的熔炼也有良好的效果，与酸性炉衬相比，寿命能提高一倍以上，也就是使用酸性材料再加“熔沟预制衬”能达到中性材料的使用效果，甚至更好，可靠性更高，而中性材料的价格要比酸性石英高5～8倍。很显然，我们所研制的“熔沟预制衬”可以达到事半功倍的效果。

(四)附图说明

图1为使用原铜熔沟炉衬的感应炉的结构示意图。

图中：标号1’为上炉体，2’为原铜熔沟，3’为石英砂。

图2为使用本实用新型铜熔沟预制衬炉衬的感应炉的结构示意图。

图3为本实用新型铜熔沟预制衬炉衬一种结构形式(单联式)的主视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为本实用新型铜熔沟预制衬炉衬另一种结构形式(双联式)的主视图。

图6为图3的B-B剖视图。

图7为本实用新型铜熔沟预制衬炉衬又一种结构形式(三联式)的主视图。

图8为图7的A-A剖视图。

图9为本实用新型铜熔沟预制衬炉衬再一种结构形式(圆环式)的主视图。

图10为图9的A-A剖视图。

图中：1为上炉体，2为铜熔沟样板本体，3为石英砂，4为低水泥浇注料层。

(五)具体实施方式，

本实用新型以下结合附图做进一步描述：

如图2、3、4、5、6、7、8所示：本适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬包括铜熔沟样板本体(2)，在金属熔沟样板本体上包裹有一层低水泥浇注料层(4)。

铜熔沟样板本体(2)的结构为现有技术常用的结构类型。

图3、4所示的铜熔沟样板本体(2)为单联式结构。

图5、6所示的铜熔沟样板本体(2)为双联式结构。

图7、8所示的铜熔沟样板本体(2)为三联式结构。

图9、10所示的铜熔沟样板本体(2)为圆环式结构。

Claims (3)

1、一种适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，它包括金属熔沟样板本体(2)，其特征在于：在金属熔沟样板本体(2)上包裹有一层由耐火材料制成的浇注料层(3)。

2、根据权利要求1所述的适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，其特征在于：在金属熔沟样板本体(2)上包裹有一层低水泥浇注料层(3)。

3、根据权利要求1或2所述的适用于有芯感应炉的熔沟预制炉衬，其特征在于：金属熔沟样板本体(2)为铜制熔沟样板本体。

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