感應電爐是利用電磁感應原理使處于交變磁場中的金屬材料內(nèi)部感應電流從而把材料加熱直至熔化的一種將電能轉化為熱能的電熱設備。感應電爐按結構分為無心感應電爐和有心感應電爐兩種。無心感應電爐由于具有升溫速度快，可間歇作業(yè)，熔煉時元素燒損少，使用維護方便等特點而被廣泛采用。近年來，高功率密度、快速熔化、大型化已成為目前無芯感應電爐發(fā)展的趨勢。

在實際的生產(chǎn)運行過程中，無芯感應電爐爐襯會出現(xiàn)不同類型的問題，例如：侵蝕、滲漏、結渣等等，其形成原因如下所示：

01侵蝕

侵蝕現(xiàn)象表現(xiàn)為爐襯變薄，坩堝直徑變大。侵蝕產(chǎn)生的原因有機械侵蝕和化學侵蝕。

1.1機械侵蝕

機械侵蝕由以下原因引起：

(1)爐料碰撞、摩擦。

(2)電磁攬拌，在與金屬液接觸的爐襯區(qū)域，金屬液在電磁攬拌作用下不斷地對爐襯進行沖刷。

1.2化學侵蝕

1)熔融金屬反應

鎂制爐襯對Fe、Mn、Ni的承受能力良好，而對C、Si的承受能力較弱，在高溫下金屬液中[C]、[Si]的活性增強，與爐襯表面的MgO發(fā)生界面反應，使爐襯受損。采用硅質(zhì)爐襯溶煉時，SiO2與金屬液中的[C]發(fā)生以下反應：SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g)。對于球鐵熔煉該反應的平衡溫度為1467℃，灰鐵為1540℃，可鍛鑄鐵為1580℃。當熔化溫度超過平衡溫度時，爐襯中的SiO2被[O]還原，爐襯變薄。

2)渣侵蝕

由于爐料中存在鐵銹、回爐料不干凈及金屬液高溫下被氧化等因素，產(chǎn)生大量的含FeO的爐渣。在熔煉過程中，熔淹由于受到電磁攪拌作用，其黏度明顯降低，在與爐襯表面接觸時滲人爐襯孔隙間。在高溫下，熔渣中的FeO與爐襯中的SiO2、Al2O3或MgO等產(chǎn)生渣化反應，生成低熔點物(如FeO·SiO2的熔點僅1170℃)，在高溫金屬液攪拌作用下極易熔化并很快離開反應區(qū)，進入液中。爐襯材料的堿度與爐渣的堿度差越大，爐襯就越容易被侵蝕。

02滲漏

滲漏現(xiàn)象表現(xiàn)為金屬滲透在爐襯中。引起滲漏的原因有：

(1)筑爐密度太低;

(2)燒結層未形成之前金屬已經(jīng)熔融;

(3)化學反應。

03結渣

結渣現(xiàn)象變現(xiàn)為爐墻變厚，不光滑。結渣的原因為金屬氧化物、含渲子和砂的回料等在爐墻上引起附著。結渣對爐襯的影響表現(xiàn)為：

①結渣是漂浮在金屬液上的不熔氧化物、硫化物或磷化物粘在金屬液流速低、熱損失的爐襯部位;

②降低爐子容量;

③降低爐子的熔化效率;

④使隱藏在渣中的金屬容易過熱;

⑤和爐襯耐火材料發(fā)生反應;

⑥清渣時對爐襯易造成機械損傷;

⑦改變掛渣部位爐襯的熱力學狀態(tài)。

石英砂爐襯結渣，回爐料中含石英砂(粘在鑄鐵表面的廢型砂)較多，這些沙子會沉在爐底、粘在爐壁上使爐襯增厚，嚴重時使爐底形成V字形，爐子容積變小。石英砂爐襯系酸性爐襯，酸性渣遇到酸性爐襯粘附，尤其在渣線位置固定，出鐵溫度較低的情況下，渣線位置結渣嚴重，影響加料和爐子容量。