工頻有芯感應(yīng)電爐在煉鋅產(chǎn)業(yè)已經(jīng)應(yīng)用多年了由于具有熱效率高,、加熱速度快、金屬燒損少,、對環(huán)境污染小,、易操作、勞動條件好,、電爐功率高,、熔煉成本低等一些列優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于電解陰極鋅片的熔鑄,,在熱鍍鋅及鑄造鋅合金等行業(yè)中也被廣泛應(yīng)用,。感應(yīng)體是有芯感應(yīng)爐的發(fā)熱單元,是感應(yīng)電爐的心臟,,其性能的優(yōu)劣,,使用的可靠性及使用壽命的長短,,直接關(guān)系到電爐設(shè)備的正常運行,,影響企業(yè)的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。
熔溝是工頻電爐的重要部件之一,。熔溝內(nèi)金屬鋅是電爐變壓器的二次線圈,,當(dāng)一次線圈通電時,熔溝內(nèi)的金屬鋅產(chǎn)生感應(yīng)電流而被加熱,,熱量傳到爐膛,,使?fàn)t內(nèi)溫度升高,可見熔溝的工作好壞將直接關(guān)系到電爐工作的好壞,。影響熔溝工作的因素除熔溝的裝置方式和幾何形狀外,,重要的還有耐火材料的性能和施工質(zhì)量,它們的優(yōu)劣直接影響熔溝壽命的長短,。熔溝耐火材料的性能應(yīng)滿足如下要求:
(1)良好的化學(xué)穩(wěn)定性,。能防止鋅及鋅的氧化物與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),,并能避免熔渣在爐襯表面沉積引起結(jié)瘤和鼓包截面減少。
(2)足夠高的機械強度,。應(yīng)避免爐襯材料受到鋅液的沖刷后過快磨損,,爐料應(yīng)具有足夠的耐壓強度和抗彎強度。
(3)低的熱膨脹系數(shù),,高的抗熱震穩(wěn)定性,。耐火材料內(nèi)外層之間的溫差很大,致使各層之間存在應(yīng)力差,,使得細微裂紋容易生成和擴展,,感應(yīng)體運行期間,始終處于微幅振動狀態(tài),,如果耐火材料熱膨脹系數(shù)大,,熱震穩(wěn)定性差,都容易造成感應(yīng)體損壞,。
(4)高的致密度,,低的金屬潤濕性。提高爐襯成型體的致密度,,降低氣孔率,。提高爐襯成型體的致密度,降低氣孔率,,選用與金屬液體潤濕性差的原材料或添加劑,,是減少鋅對爐襯材料滲透的關(guān)鍵。
熔溝作為電爐的核心技術(shù),,是通過感應(yīng)原理,,以強交變電磁力作用于熔溝鋅液,將電能轉(zhuǎn)換成人呢過加速熔溝鋅液的分子熱運動,,來進行熱傳導(dǎo),。冷的鋅液不斷從熔溝窄邊吸入進到熔溝,熱的鋅液則不斷從寬邊吐出,,涌入熔池,,以補充熔化鋅皮的熱損耗。
熔溝的截面積與感應(yīng)器的功率相關(guān),,熔溝處在感應(yīng)器的強交變磁場區(qū)域內(nèi),。截面的大小會直接影響熔溝內(nèi)鋅液的功率密度,也就是說影響熔溝發(fā)熱量的多少,。它直接與電爐的熔化功率相關(guān),。
制作感應(yīng)器熔溝的耐火材料有搗打料、澆注料和干式振動料,,起基本組成是硅質(zhì)的(含sio2≥95%)骨料和粉料,,另加一定的粘結(jié)劑和促凝劑,。骨料和粉料的配比為3:1,粘結(jié)劑占總量的10%~12%,,促凝劑占2%~3%,。由于所采用的粘結(jié)劑、促凝劑的配方和施工方法各不相同,,因而形成有搗打料,、澆注料、干式搗打料等,。在耐火材料中形成熔溝的方法是,,按熔溝的設(shè)計尺寸,預(yù)先作出芯模,。做成芯模的材料可以是金屬鋅預(yù)埋在感應(yīng)器搗固體中,,以后通電熔化掉,形成熔溝:也可以是其它材料,,例如硬塑料預(yù)埋與感應(yīng)器搗固體中,,再燒掉,形成熔溝:或者做成拼塊硬模,,感應(yīng)器搗固后,,采取機械式方法拆除,形成熔溝,,形成熔溝后,,如果只是依靠鋅液自身的溫度對其進行低溫干燥,搗固體只能得到較低的強度,,熔溝并不耐沖刷,,而如果預(yù)先采取高溫?zé)Y(jié),則會大大提高搗固體強度,,增加熔溝壽命,。
熔溝忌水。因為水蒸發(fā),,會給耐火搗打?qū)樱ㄈ蹨希┝粝陆z絲縫隙,。鋅液的密度為6.5g/cm3左右,,屬重有色金屬,,且鋅是活潑元素,其熔融狀態(tài)對搗固體的滲透性極強,,熔鑄過程中極易造成滲鋅和漏鋅的停爐故障,。
熔溝忌脹。開爐起熔時,,金屬由固態(tài)變成液態(tài)的過程中,,體積發(fā)生膨脹,,當(dāng)鋅由固態(tài)變成500℃的液態(tài)時,根據(jù)密度變化,,可知鋅的體積膨脹率為熔化溫度時,,體積增長量僅為0.625%,不算很大,,而由固態(tài)變成液態(tài)時,,體積增大量達到9.23%。如果在閉鎖的空間,,它對熔溝壁會產(chǎn)生一個很大的膨脹力,,足以使熔溝脹裂。正因為如此,,在送點起熔時,,不得不引起高度重視。因此要求通溝前,,熔池里的鋅塊一定要完全熔化掉,,并且液面要覆蓋過熔溝,要讓熔池里熔融的鋅液向熔溝的鋅環(huán)供熱,,幫助熔化鋅環(huán),。另外,通電的速率要慢,,要有足夠的時間均溫,。
總結(jié):只有正確的對鋅熔煉用工頻爐的了解,對熔溝構(gòu)造的認識,,才會選用合適的搗打料和好的施工工藝,,就可以延長工頻爐的使用壽命。