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
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.
