İndüksiyon fırınlarının dökümhane endüstrisinde yaygın olarak uygulanmasıyla birlikte astar malzemelerinin kullanımı da ciddi şekilde test edilmiştir. Kullanım sürecinde, indüksiyon fırını astar malzemeleri genellikle astarın normal kullanımını etkileyen çatlaklar, soyulma, lokal veya genel şiddetli erozyon ve sıvı metal sızması gibi problemlere sahiptir. Ciddi durumlarda güvenlik kazaları bile meydana gelebilir. Bu nedenle indüksiyon ocağı astarlarında sık karşılaşılan bazı problemler nedenleri açısından analiz edilmektedir.
Yaygın Sorunlar, Neden Analizi ve Çözümleri
Asidik, alkali veya nötr astar olsun, çatlaklar indüksiyon fırınlarının en sık karşılaşılan sorunlarıdır. İndüksiyon ocağı kaplamalarında üç tür çatlak vardır: boyuna, enine ve düzensiz. Yüksek sıcaklıktaki astar hızlı bir şekilde soğutulduğunda, ısıl genleşme ve büzülmeden dolayı çatlaklar meydana gelebilir. Bu tip çatlak genellikle uzunlamasınadır. 2 mm'den küçük boyuna çatlaklar, doğru soğuk fırın başlatma işleminin benimsenmesiyle iyileştirilebilir. Çatlak 2 mm'yi aşarsa uygun tamir malzemeleriyle onarılması gerekir.
Fırın astarındaki enine çatlakların birçok nedeni vardır. Bunun nedeni, malzeme tabakalaşmasına neden olan yanlış fırın yapım yöntemlerinden kaynaklanabilir; veya fırın ağzında arka astar için soğutma suyu bulunmadığından kullanım sırasında sinterlenerek soğuma sonrasında fırın astarının büzülmesine ve gerilmesine neden olarak enine çatlaklara neden olur. Ayrıca fırının alt ve üst kısımları arasındaki sıcaklık farkının çok büyük olması ve fırın durdurulduktan sonra alaşım sıvısının dışarı dökülmemesi de enine çatlaklara neden olabilir. Enine çatlakların soğuk fırının çalıştırılmasıyla iyileştirilmesi zordur ve onarılması gerekir. İndüksiyon ocağında ergitme sırasında, şarj sırasında kaplamaya uygulanan mekanik darbe, etkilenen parçalarda düzensiz çatlaklara neden olabilir. Ayrıca fırın yapım aşamasında astar malzemesine yabancı maddeler girerse kullanım sonrasında da düzensiz çatlaklara neden olacaktır. Bu tür çatlaklar çok tehlikelidir. Ciddi durumlarda sıvı metal sızıntısına bile neden olabilir ve fırın gövdesine zarar verebilir.
dökülme
Yeni astarın sinterlenmesinin erken aşamasında sinterleme tabakası çok incedir. Büyük bir parçanın çarpması durumunda astarın soyulması kolaydır. Bu durum özellikle ilk fırında pişirme sırasında ciddidir. Fırın astarının kullanımının orta ve geç aşamalarında, fırın astarının sinterlenmiş tabakası sıvı metal tarafından sızarsa ve bozulursa, iç ve dış termal genleşme katsayıları arasındaki fark çok büyüktür ve aynı zamanda soyulduğunda da soyulacaktır. ısıtıldı.
Sıvı metal sızması
Fırın astarının yeterince yoğun olmaması nedeniyle fırın astarına sıvı metal sızmıştır, bu da inşaat kalitesiyle ilişkilidir. Asidik fırın astarı için, ilk fırın pişirmesinde ısıtma hızı 870 dereceden önce çok hızlıdır ve -kuvars fazı zamanla -tridimite tam olarak dönüşmemiştir. Eritme işlemi sırasında, sıvı metal üretimine -kuvars fazının -kristobalite dönüşmesinin neden olduğu hacim genişlemesi eşlik eder ve yapı gevşektir, bu da fırın astarının refrakter malzemesine sızması çok kolaydır. Düşük erime noktasına sahip demir dışı metalleri eritirken şu durum ortaya çıkabilir: fırın astarı sinterlenen metalden önce erimiştir, bu da doğrudan fırın astarının sıvı metal tarafından sızmasına neden olacaktır. Makul inşaat ve fırın pişirme teknolojisinin kullanılması bu tür durumları büyük ölçüde önleyecektir.
Fırın astarının orta ve alt kısmının erozyonu
İndüksiyon ocağının kullanımı sırasında, ergitme işlemi sırasında şarjın ve şarj iskelesinin mantıksız şekilde eklenmesi, fırının orta ve alt kısmındaki sıcaklığın çok yüksek olmasına neden olacak ve bu da fırının içinde sıvı fazın görünmesine neden olacaktır. Yüksek sıcaklıktaki sıvı metalin aşındırılmasıyla ciddi şekilde aşınacak olan astar malzemesi. Ayrıca fırın yapım aşamasında alt astarın sıkı düğümlenmemesi ve astar mukavemetinin yetersiz olması durumunda da bu durum ortaya çıkabilmektedir.
Astarın genel erozyonu
İndüksiyon fırını astarının genel erozyonu üç ana faktörden oluşur: dahili sıvı metalin elektromanyetik karışımının oluşturduğu sürtünmeden kaynaklanan astar malzemesinin normal aşınması, belirli alaşım bileşenleri ile refrakter malzemeler arasındaki reaksiyon ve erozyon. Eritme işlemi sırasında cürufun neden olduğu refrakter malzemelerin. Demir yapımında kullanılan asidik astar için: SiO2+C→SiO(g)+CO(g) Bu reaksiyon, bir dizi karmaşık redoks reaksiyonunun toplamıdır. Standart basınçta başlangıç reaksiyon sıcaklığı 1481 derecedir. Fırın içindeki sıcaklık bu sıcaklığı aştığında bu reaksiyon astarın tüketilmesindeki ana faktörlerden biridir. Cüruf ve refrakter malzemeler arasındaki reaksiyon oldukça karmaşıktır ve bazı özel alaşımların ergitilmesi sırasında fırın astarının ömrünün kısalmasında da önemli bir faktördür. Asidik astar malzemeleri demir, bakır ve diğer metallerin asidik veya nötr cüruflarla eritilmesi için uygundur; alkalin astar malzemeleri, manganez çeliği gibi alkalin cüruflu metallerin eritilmesi için kullanılır; nötr astar malzemeleri, özel çelik kalitelerinin eritilmesine yönelik büyük fırınlar için uygundur. Sadece farklı fırın yüklerine göre uygun refrakter malzemelerin seçilmesiyle nispeten uzun bir astar ömrü elde edilebilir.
Çözüm
İndüksiyon ocağı astarlarının kullanımı sırasında sorunların çoğu, fırının yapımı veya kullanımı sırasındaki hatalı çalışmadan kaynaklanmaktadır. Uygun malzemeler seçilirse, makul fırın yapım teknolojisi benimsenir ve makul eritme teknolojisi kullanılırsa, kullanım sırasında astarın kalite sorunları önlenebilir ve astarın servis ömrü artırılabilir.
