1）筑炉耐火材料要有良好的性能。要求耐火材料具有相当高的耐火度，抵抗高温热负荷作用，不软化，不熔融；具有高的体积稳定性，抵抗高温热负荷作用，体积不收缩和仅有均匀膨胀；具有相当高的常温强度和高温热态强度，高的荷重软化温度，在高温热负荷和重负荷的共同作用下，不丧失强度，不发生蠕变和坍塌；具有好的耐热震性，抵抗温度急剧变化，不开裂，不剥落；具有良好的抗渣性。

 

2）耐火材料的成分。耐火材料中的杂质，在高温下能形成低熔点的化合物，从而降低了耐火材料的耐火度。随着耐火材料中杂质含量的增加，耐火度降低，坩埚的使用寿命下降。因此，炉衬砂中要保证石英含量，严格控制杂质成分，车间对炉衬砂成分控制如下：ω（SiO2）≥98.0%；ω（Al2O3）≤0.5%；ω（Fe2O3）≤0.5%；ω（TiO2）≤0.05%；ω（H2O）≤0.5%。

 

3）耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比，可以在筑炉过程中容易形成密度高的耐火层，在使用过程不易出 现缺陷。耐火材料粗、中、细3种粒度配比不当将会降低使用寿命，车间使用的耐火材料为专业厂家提供，粗细配比如下：3.35mm～5mm、0.85mm～1.70mm、0.1mm～0.85mm、0.1mm以下的比例分别为17%、33%、20%、30%。

 

二、铺炉工艺

 

        铺炉质量对炉子的寿命和安全有着重要的意义。铺炉时先检查线圈是否有损伤，如有，则在损伤部位涂刷绝缘漆，将其修复；再用水玻璃拌耐火泥修平炉墙，并将炉墙及炉底清理干净；依次铺设事先按尺寸剪好的云母板、报警不锈钢网、石棉布；用铜芯线接好报警不锈钢网穿出炉子线圈外，再用三个涨圈在铺好石棉布的炉子炉墙下、中、顶部涨紧；铺好的炉子，应盖好，避免杂物落入其中。

 

三、筑炉工艺 

 

1）筑炉工具

①筑炉机选取是否得当也影响到筑炉质量。车间使用的是电动振动机。就以电动振动机而论，筑炉机的功率、频率、重量均要达到车间的具体要求，要保证在筑炉过程中避免分层现象，同时要保证得到密度高的炉衬。

②车间的筑炉工具有捣固叉、平锤等，捣固叉用于舂炉底、炉墙，平锤用于在炉底舂好后将其舂平。

③坩埚模的制作有几点注意事项：要合理设计排气孔以利于在烘炉过程水汽的排出；转角处应为圆弧，避免出现锐角；焊缝必须打磨光滑；坩埚模壁厚应保障其刚度，可在模内焊上加强筋，以防止在舂炉过程中出现变形。

 

2）筑炉前工作准备

        在筑炉之前要做好工作准备。检查线圈是否损坏，若有则采取措施进行处理；准备好各种筑炉工具，并检查好筑炉机是否有螺钉松动、捣固叉叉子是否有牢固等以防止异物落入炉衬中；准备好筑炉材料，并将袋子剪开，要求对开平剪，以避免在加料过程中，包装纸落入炉衬中；准备好照明工具，以观察筑炉过程中的具体情况；准备好坩埚模，检查其各种尺寸看其是否变形，如有变形可更换坩埚模，将坩埚模表面的铁锈用砂布磨光，并用扫把扫干净，用小木柴将排气孔堵住但坩埚模表面要光滑，防止其在舂炉时炉衬砂从排气孔排出，准备好后可待用。

 

3）筑炉过程

        炉底和炉墙的质量好坏直接影响到炉子的使用寿命，因此这个环节至关重要。中频炉炉底厚为300mm，炉墙厚为110mm。筑炉底时加入料为16包25kg装的炉衬砂，由三台筑炉机进行捣固，时间为50min左右，以保证其获得结实的炉底；筑好炉底后放入坩埚模，用定位尺校正壁厚，要求各方向误差小于5mm，然后用木契紧固，并放入压炉铁块以防止坩埚在冲炉过程中的移动，再用平铲铲松坩埚和石棉布之间的石英砂；由于坩埚模的倾斜处不容易捣实，因此，炉墙第1层加料需少些，以避免出现局部不紧实或者分层现象，第1层加料为4包炉衬砂；第2层至第6层每层加料为6包，捣固时间均为30min左右，加料量要保证筑炉机能捣固到前1层，以避免分层现象，加料量要根据具体情况来确定加料量；由于在冲炉过程中不可避免的出现粗粒上浮现象，每弄好1层后，要把浮在上面的粗粒分开，以避免出现分层现象；炉子封顶后，用石英砂拌水玻璃铺在炉子顶部和出水槽，将其捣紧，修平；炉子修筑好后，盖上石棉板，插入热电偶并定好位，做好烘炉准备。

 

四、烘炉工艺

 

        烘炉是为了获得烧结层的过程，烧结层的好坏直接影响到了炉子的使用寿命，烘炉是一个重要的环节。炉腔筑好后，应立即进行烘炉；烘炉前，检查电气设备、冷却水系统是否正常；烘炉时要严格按烘炉工艺进行。烘炉工艺是烘炉过程中的关键因素，具体要点：①要控制好加热速度，特别是烘炉早期，如果加热速度过快，炉衬中的水分排出过快则容易形成裂纹，使炉子的寿命大大缩短。②当炉衬被加热到573℃时，炉衬中的β-石英快速转化为α-石英，体积膨胀0.82%。温度继续升高，α-石英在870℃转化为α-鳞石英，体积膨胀16%。在石英相变过程中膨胀过快将容易引起裂纹甚至剥落，因此在400℃加热到600℃时，加热速度应减慢，而在870℃时应保温1h～2h，使其能缓慢且完全的相变。③烘炉最后阶段为烧结保温，烧结温度根据具体耐火材料而定，一般希望能得到厚度为炉衬厚30%的烧结层，因此，一般烧结温度高于出铁温度50℃～100℃。

 

五、用炉工艺

 

       炉子使用过程的各种工艺对炉子的使用寿命也相当重要，各种操作不当均可能会降低炉子的使用寿命。因此在使用过程中应注意以下几点。

 

1）由于新炉的烧结层较薄，因此新炉的使用工艺很重要。新炉出水的第1炉应出50%即加料熔化，这样可避免全部出水后加料使炉衬骤冷而出现裂纹等缺陷；新炉尽可能地进行连续熔炼，避免间断熔炼忽冷忽热而造成的裂纹，一般应连续熔化1个星期；新炉使用时，下料时尽量避免强烈冲击炉底和炉墙，避免在强烈冲击下出现的炉衬剥落、裂纹等。因此要获得高炉龄，炉子早期用炉工艺要做好。

 

2）熔炼过程中尽量避免高温熔炼。在高温状态下，炉衬将与铁液进行坩埚反应，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，温度越高、C越高、Si越低，炉衬的蚀损将加剧，尤其在新炉时更为明显，因此熔化时在保证出水温度下尽量避免高温，出水温度为1490℃～1540℃，但在熔炼过程中一般控制在1490℃～1520℃；值得一提的是，在出水后断电使处于较低温度保温，准备出水时再根据上一包水的温度进行升温，这可减少高温铁液对炉衬的侵蚀，延长炉衬使用寿命，降低电耗，是提高炉龄、降低电耗的好方法。

 

3）避免炉衬过热。由于中频炉升温速度相当快，当熔炼工不注意时，使炉料出现“架桥”现象而使炉衬出现局部高温甚至超过炉衬的耐火度，这样有可能使炉衬熔融而蚀损；或者当炉前工不注意时，熔化温度太高时也可能使炉衬熔融而蚀损；这样将大大降低炉衬的使用寿命，因此，在熔化过程中一定要随时注意，比如熔化工要勤捅料、炉前工根据铁水颜色随时掌握铁水温度以确保炉衬安全。

 

4）在使用过程中，由于故障等原因需要长时间停炉时，应将炉内的铁液倒空，避免铁水冷凝时对炉衬的拉裂而使炉衬损坏；当无法倒清铁水时，且铁水已经冷凝，在无法判断炉衬是否完好时，为了安全起见应进行拆炉。

 

5）使用过程中尤其新炉时尽量使用干净的炉料。

 

6）在停炉冷却时，为了避免炉衬骤冷，应进行空炉冷却，同时为避免炉衬在冷却过程中上下温差过大而产生裂纹，应盖炉盖，使炉衬在冷却时上下均匀，从而保证炉子的使用寿命。

 

7）由于炉冷时不可避免的出现垂直裂纹，因此，冷炉启动时，应先低温烘炉，再进行熔化，从而使裂纹能先弥合，避免铁水熔化时渗入裂纹使裂纹进一步扩展。

 

8）炉子使用过程中要注意观察炉况，观察好炉况就是对炉子的一种保护，每3日测量炉底，每日每炉均要观察炉墙，从而保障了炉衬的安全。

 

9）对电炉设备进行维护和保养，如经常进行吹扫线圈，清扫线圈上的杂物防止线圈击穿，从而避免了由于设备故障而导致的拆炉，有效的提高了坩埚使用寿命