熔铜石墨坩埚(提高上引法工频炉生产线使用寿命的措施)

工频感应炉是上引法无氧铜杆生产线关键设备之一,通常,这种炉子的上部采用石英砂捣筑而成,由于筑炉及操作上的原因,工频炉在使用中常常会产生炉壁挂渣、炉中浮渣及炉底渗漏的情况。滋根据长期的生产生产实践，找出了造成以上问题的原因，以及提高工频炉使用寿命的方法。

１，　影响工频炉使用寿命的原因

①筑炉材料没有充分烘干，或在筑炉中混进了水分，筑炉材料中残留了水分；这些水分在高温下会迅速气化膨胀，致使炉壁炉底爆裂和脱落。

②石英砂捣打不紧密，构筑层内有大量空隙存在。由于空隙内的空气含有一定的水分，在高温下会气化膨胀，致使炉壁炉底爆裂和脱落。与些同时，过多的空隙还会使石英砂在高温场合下难以紧密结合，在铜液产生的巨大压力下，铜液会沿空隙将炉子穿透。

③天炉时，未能用足够的低温时间去除水分，没有按规定的升温曲线进行升温。由于温度升得过快，会使外面的石英砂及其它耐火材料过早地粘结成块，由此，阻碍了水分从耐火材料中由内向外缓慢地逸出，并使耐火材料受到急剧的膨胀应力冲击而造成爆脱。

④在刚开炉时，为了探测熔沟是否溶通，用铁棍等硬器用力捅溶沟，致使溶沟损坏；电解铜块投料时用力过大，造成炉子损坏。

⑤熔铜温度过高超过了炉子砌体的耐火度，造成炉壁和炉底熔穿。

⑥加料时混进了其它杂质，特别是高熔点的金属，造成熔沟阻塞。

2，解决措施

针对以上各种问题，为了有效地提高工频炉的使用寿命，可采取以下相应措施加以解决。

①在筑炉前，应将石英砂及其它耐火材料烘干，应避免汗水、茶水及其它水分沾湿耐火材料，否则要换上经干燥处理的耐火材料。

②用石英砂捣筑炉子底部时，应捣筑得紧密扎实，不能一次捣得太厚，以免造成外紧内松，层与层之间搭配不紧密，从而产生层脱现象。

③开炉前，首先应以足够的低温时间去除炉子的水分，然后按严格的升温曲线进行升温。

④探熔沟时，力度应轻小；投料时一定要按照工艺的要求将电解铜板剪成小块，再轻轻投放。

⑤在生产过程中，熔铜温度应严格地控制在工艺许可的范围内。温度计损坏了应及时更换修理。（在特殊情况下，也可用观察铜杆的熔融速度来确定炉温，我厂是把一根14.4MM的铜杆放进炉子里，从1数到10，拿出来铜杆的熔融状态是呈现尖头状，就是正常温度，超过了，就要马上加料降温。）在温度计损坏一时空缺的情况下，一定要有经验的师父严格掌控加料时间、加料量。

⑥加废料时，要尽量清除黄铜、废铁、废塑料、土块、砂石等杂质。使之尽可能有少的汽体、杂质进入铜液中，低于上引工艺温度溶点的杂质，如钠、银、金，锡等会随铜液进入石墨结晶器，引起铜杆质量，熔点比铜高的金属材料，如铁、镍、钴、钛、锆.....等，耐火材料；镁砂、莫来石、石英砂、刚玉砂等，这些高于低于上引工艺温度溶点的杂质，能引起溶沟堵塞，从而要重新砌炉，影响炉子的使用寿命。

⑦除采取以上相应措施的方法来保障炉子的正常使用寿命外，还可以考虑采用红硅石粉代替石英砂作为筑炉材料，红硅石粉与石英砂相比，其优点是：

其一，耐火度高。红硅石粉的耐火度是1750。C，石英砂的耐火度是1680。C，前者在熔铜过程中能保持不软化和不熔融。

其次，结构强度好，耐火材料中的杂质在长期高温下易形成低熔点的化合物，如氧化铁易与其它氧化物形成易熔络合物—２FeAl2O3　其熔点仅１１４０。C；它先从耐火材料中熔化脱落，进入炉渣中会使炉子侵蚀加剧。而红硅石粉中的氧化铁、氧化钙、三氧化二铝的百分含量少于石英砂，所以用它筑成的炉子结构强度好。

再者，膨胀应力小，红硅石粉的颗粒细，二氧化硅含量高，杂质少、热膨胀系数小，以及它的化学相变应力相对较小，因此其高温下的体积变化和形成的应力冲击也比使用石英砂时小，这就减少了耐火材料在高温下开裂脱落的可能性。

由此可见，以红硅石粉替代石英砂作为筑炉材料，有利于提高炉子的使用寿命，减少停炉时间，并可提高熔铜质量。

作者:段跃初 笔误为：段跃永

发表于《电线电缆》