感應(yīng)爐襯不良解析對(duì)策1課件

感

應(yīng)

電

爐

爐

襯問(wèn)題解析與防止對(duì)策主講人:熔解教育訓(xùn)練講義-3

前言摘要:

一.爐襯之開(kāi)裂:垂直裂隙與水平開(kāi)裂現(xiàn)象之產(chǎn)生

與防止對(duì)策

二.薄片或薄層的爐襯剝落現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策三.爐襯異常的熔蝕現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策:1.爐襯表面為光滑玻璃狀的不均勻熔蝕:2.爐襯表面為不光滑狀的不均勻熔蝕:3.底部異常嚴(yán)重熔損:4.底部及下錐部之異常嚴(yán)重熔損(象足形狀之熔蝕):5.下錐部之異常嚴(yán)重熔損:6.爐壁部位之異常嚴(yán)重熔損:7.爐壁上方部位之異常嚴(yán)重熔損:

四.爐襯呈現(xiàn)不同色澤或脫色現(xiàn)象之探討:

五.爐襯的異常磨損現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策:

1.帶狀溝槽式之磨損:2.局部性的口袋狀之磨損:3.在同一水平而呈現(xiàn)不規(guī)則程度之磨損:4.整體爐襯呈現(xiàn)不規(guī)則程度之磨損:

六.金屬滲透及穿透的現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策:

1.魚(yú)翅狀之滲/穿透現(xiàn)象:2.在爐襯一定深度有金屬滲入或一層深色層之現(xiàn)象:3.爐襯局部位置有不純異物侵入的現(xiàn)象:

七.積渣或掛渣現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策:

1.低熔點(diǎn)渣之生成與積附現(xiàn)象:2.高熔點(diǎn)渣之生成與積附現(xiàn)象:一.前言摘要:

無(wú)心式感應(yīng)電爐之爐襯耐材問(wèn)題的追蹤與探討雖然無(wú)心式感應(yīng)電爐之爐襯使用壽命的長(zhǎng)短,主要地,是取決于其操作條件與操作環(huán)境;但是,不可諱言的,是否要停爐修護(hù),還是取決于耐材爐襯的損壞程度而定。極少是因?yàn)殡娖髟O(shè)備或機(jī)械裝置與水冷或油壓設(shè)備的問(wèn)題,而需停爐修護(hù)。

作業(yè)爐襯之設(shè)計(jì),本來(lái)就是會(huì)被熔蝕損耗的;但往往有些使用者會(huì)有些錯(cuò)覺(jué),認(rèn)為所有的問(wèn)題皆可怪罪于爐襯材料,而忽略了最大的原因是在于操作條件與操作環(huán)境,甚至誤認(rèn)為較厚的爐襯會(huì)有較長(zhǎng)的使用壽命。其實(shí)較厚的爐襯反而不利于熔化效率,而且不易形成良好的燒結(jié)層,在使用初期會(huì)有較高的熔蝕速率。

誠(chéng)如上述,爐襯之熔蝕損耗速率與操作條件與操作環(huán)境有

極大的關(guān)聯(lián);如:所添加的地金(鐵塊及回爐料)之雜質(zhì)成份

與含量;如何加入爐內(nèi);熔出什么種類(lèi)的鐵水;與添加什么

樣的添加劑;熔解操作溫度;鐵水的高度;是連續(xù)性的或是

間斷性的操作等種種操作因素,會(huì)直接造成爐襯之化學(xué)熔

蝕;機(jī)械及應(yīng)力損壞與熱震開(kāi)裂與剝落的影響。

在作業(yè)爐襯使用末期,若發(fā)生爐襯穿刺現(xiàn)象時(shí),小心緊慎地

在爐底;錐部;爐壁及上部采取適當(dāng)?shù)臉颖炯右苑治黾把芯?/p>

,將有助于爐襯材料之改善與使用壽命之延長(zhǎng)。

本文搜集了過(guò)去所經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題與現(xiàn)象,并加以深入

探討其發(fā)生的原因與解決的對(duì)策,可以將此當(dāng)作工具書(shū)來(lái)

參照應(yīng)用。

本文末了,有一份檢查表,其中表列了二十道檢查項(xiàng)目,若

是符合這二十道檢查項(xiàng)目,就可防止并解決大部份可能發(fā)

生的問(wèn)題。

本文不可能含蓋所有的狀況與問(wèn)題,重要的是,要能累積

個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)并予以文字化,尤其是碰到特殊的情況,如何解

決與防止的成功經(jīng)驗(yàn),能夠予以詳細(xì)記載與回饋,是十分重

要的工作。

養(yǎng)成隨時(shí)隨地及隨手作記錄的習(xí)慣,正所謂打鐵要趁熱,正

當(dāng)記憶猶新之際,詳細(xì)記錄下如何發(fā)生;過(guò)程演變;如何解

決;其結(jié)果如何..等,將有助于個(gè)人之經(jīng)驗(yàn)積累與回饋分享

他人。編寫(xiě)之目的,在于幫助個(gè)人能迅速地防范并解決問(wèn)

題,并借助大家的經(jīng)驗(yàn)累積交流,更加充實(shí)本文之完整性。

A.

垂直開(kāi)裂之現(xiàn)象:

較常發(fā)生在較大型的感應(yīng)電

爐爐襯,主要是由于冷卻收縮所造成的應(yīng)力開(kāi)

裂,其防止對(duì)策為:1.依照燒結(jié)作業(yè)指示(升溫與燒結(jié)溫度曲線),使?fàn)t襯產(chǎn)生足

夠厚度的燒結(jié)層,用以抵抗冷卻收縮所造成的應(yīng)力開(kāi)裂。

2.避免將二氧化硅質(zhì)之爐襯放空冷,應(yīng)保溫在800℃以上;

即使是間歇性性的操作,亦不可放空冷。正確的作法為:

首先將鐵水出清,再吊入紅熱的激活鐵塊,蓋上爐蓋,不可

關(guān)閉冷卻水,繼續(xù)保溫在800℃以上。

3.盡可能二十四小時(shí),不間斷地連續(xù)生產(chǎn)操作;若必須在周

末停止生產(chǎn),也應(yīng)如上述第2項(xiàng)之保溫。

4.若在停止生產(chǎn)時(shí),而要檢視爐襯,不可使用風(fēng)扇吹冷爐壁,

以防急冷開(kāi)裂之現(xiàn)象產(chǎn)生。B.水平開(kāi)裂之現(xiàn)象:主要是由于粒度偏析及施工產(chǎn)

生層間所致,如干打料經(jīng)由運(yùn)輸搬動(dòng)而在包裝袋

內(nèi)已造成粒度偏析;或在打爐時(shí)布料不均勻;或

打爐工具及工藝不良;或模具有間隙導(dǎo)致細(xì)粉外

流;或?qū)娱g接合面不良等原因。其次;有可能是在

生產(chǎn)操作時(shí),機(jī)械撞擊或震動(dòng)所致,其防止對(duì)策為:1.在打爐前,先檢視干打料的包裝是否完整,袋內(nèi)之材料是

否有粒度偏析的現(xiàn)象,若有粒度偏析,則應(yīng)再次均勻拌勻

合后,才可使用。

2.檢視內(nèi)模是否完好,接合部位是否密合,若有破動(dòng)或間隙

,應(yīng)予以補(bǔ)修。

3.加料時(shí)需均勻的布料,絕對(duì)不可以單點(diǎn)布料,以防止布料

不均勻所導(dǎo)致粒度偏析的情況產(chǎn)生。4.最好選用原公司所推薦的施工震動(dòng)工具(高震動(dòng)頻率)及

模具設(shè)備(十字型內(nèi)模震動(dòng)或三臂式氣錘),可以減少施工

工藝的缺失,縮短施工時(shí)程,提高爐襯密度(較手工打爐要

高出10%左右),提高爐襯的耐用性能。

5.若是手工打爐的話,不可采用平頭式氣錘頭打爐,應(yīng)選用

叉式或十字型錘頭打爐,以防止層間現(xiàn)象之產(chǎn)生。

6.適度的震動(dòng)或打爐,可獲得最佳的充填密度,過(guò)分或不足

皆有害。

7.在作接合層面時(shí),應(yīng)先將表面作花,以利材料的接合效果

8.記錄并比較每次打爐的用料量,用以判斷并了解爐襯的

施工狀況。

9.減少及降低對(duì)爐襯之機(jī)械撞擊,改善工作平臺(tái)之不必要

的震動(dòng)。

在熔化操作過(guò)程中,有時(shí)可觀察到一些爐襯材料懸浮在鐵水的表面,此乃是一種薄片或薄層的爐襯剝落現(xiàn)象。此種現(xiàn)象產(chǎn)生的可能原因?yàn)?過(guò)快的干燥升溫速度,所導(dǎo)致的水蒸汽爆裂而產(chǎn)生爐襯表層之脫離;干式搗打料本身含有太高量之殘留水份;使用鐵模坩堝加熱,而未在鐵模坩堝預(yù)作排氣孔,導(dǎo)致水氣無(wú)法有效地從爐襯表面散逸;安全背襯之濕式搗打料或澆注料及線圈泥,未經(jīng)完全干燥,所殘存的水份所造成的;干式搗打料本身的粘;燒結(jié)劑不均勻分布所造成的結(jié)果,或是由于粒度偏析所造成的后果。其防止對(duì)策為:

1.硼酸與硼甘是一般常用的干式搗打料之燒結(jié)劑,前者含

有結(jié)晶水,故其升溫曲線要稍緩于后者。爐子的大小與

爐襯之厚度,亦會(huì)影響升溫曲線,下列之升溫速率可作為

參考:

2.干式搗打料之殘留水份必須控制在0.5%以下;一般公司

的產(chǎn)品控制在0.3%以下;并且,材料必須存放于室內(nèi);并

注意防潮及防止陽(yáng)光直接照射;過(guò)冷或高溫皆不適宜。無(wú)心爐之大小硼

酸硼

甘1~3

噸每小時(shí)120℃之速度每小時(shí)180℃之速度4~15噸每小時(shí)100℃之速度每小時(shí)150℃之速度16~35噸每小時(shí)60℃之速度每小時(shí)100℃之速度

3.若使用鐵模坩堝加熱時(shí),需在鐵模坩堝預(yù)留透氣孔,以利

水氣之排除。大約每隔225mm的間距,需要有一個(gè)直徑

2至3mm的透氣孔。當(dāng)然,在震動(dòng)搗打爐襯時(shí),要將透氣

孔封閉,待完成后再將透氣孔打開(kāi)。

4.在早期干燥過(guò)程中,或可使用輔助加熱設(shè)備,如燃?xì)鈬娀?/p>

設(shè)備或電熱管等裝置,防止火焰直接沖擊爐襯表面,并注

意氣流循環(huán)將水汽排出,及延長(zhǎng)干燥時(shí)程。錐形感應(yīng)線

圈及錐形爐襯之設(shè)計(jì),需要較高的干燥溫度,并要打開(kāi)冷

卻循環(huán)水。盡量避免在爐襯表面形成一層不透氣的干

硬表層。

5.不要自行在干打料中添加額外的添加劑,避免粘;燒結(jié)劑

不均勻分布。

6.改善施工筑爐工藝及工具,防止?fàn)t襯產(chǎn)生顆粒偏析現(xiàn)象

均勻的熔蝕,本是耐材爐襯之設(shè)計(jì)原則;在一個(gè)廿四小

時(shí)連續(xù)性操作的無(wú)心爐,生產(chǎn)單一種類(lèi)成份之產(chǎn)品,及使

66~80%之殘留鐵水液面的操作條件下,其二氧化硅質(zhì)干

用打料之原單位耐材耗用量,應(yīng)在每噸鐵水耗用1~2公斤

之間,一個(gè)正常的二氧化硅質(zhì)干打料之爐襯,在使用后,應(yīng)

可清楚地見(jiàn)到三層結(jié)構(gòu):a.作業(yè)層表面,約占爐襯厚度的

三分之一,是所謂的玻璃質(zhì)化的表層。

b.其次,約占爐襯

厚度的三分之一,是所謂的堅(jiān)硬的燒結(jié)層。

c.剩下的另

三分之一,靠近感應(yīng)線圈的部份,則為粉狀的不燒結(jié)層。

當(dāng)然,不同之保溫與絕熱的設(shè)計(jì),或多或少會(huì)改變此三

層之厚薄分布;一般爐襯使用終了之厚度,大約是原始爐

襯厚度之40%。

A.爐襯表面為光滑玻璃狀,但有不均勻的熔蝕現(xiàn)象:

過(guò)量的燒結(jié)劑,所導(dǎo)致?tīng)t襯快速之熔蝕;高流動(dòng)性;低粘

度之爐渣;所導(dǎo)致?tīng)t襯快速之熔蝕;或是偏堿性之爐渣,

與酸性(二氧化硅)爐襯反應(yīng),所導(dǎo)致?tīng)t襯快速之熔蝕。

其改善與防范對(duì)策為:1.首先再次使用同一產(chǎn)品,觀察并確認(rèn)同一現(xiàn)象之產(chǎn)生;

隨后,試用兩次含較低量燒結(jié)劑之產(chǎn)品,觀察并確認(rèn)改

善效果;或再試用兩次含更低量燒結(jié)劑之產(chǎn)品,觀察并

確認(rèn)改善效果。

2.爐渣對(duì)耐材爐襯之熔蝕,有著直接且巨大的影響;倘若

使用者本身未小心,穩(wěn)定及謹(jǐn)慎地管理并控制爐渣的

含量與成份,將很難了解并改善爐襯耐材之熔蝕。

3.若是已確認(rèn)是偏堿性之爐渣,則應(yīng)選用堿性(氧化鎂質(zhì))

或中性(高氧化鋁質(zhì))之爐襯材料。

B.不均勻熔蝕,而且在使用末期,表面松散,似無(wú)燒結(jié)層之

現(xiàn)象:

可能是由于沒(méi)有作好燒結(jié)作業(yè),或干打料本身的燒結(jié)劑

不足,所導(dǎo)致的結(jié)果。其改善與防范對(duì)策為:

1.遵照燒結(jié)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行燒結(jié)作業(yè);或稍為加長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間

2.選用較高燒結(jié)劑含量的干打料進(jìn)行試驗(yàn),觀察并確認(rèn)改

善效果。

C.底部異常嚴(yán)重熔損:

可能是由于施工工藝不良,尤其是中;大型無(wú)心爐底部搗

打不扎實(shí);或是由于下料時(shí)的沖擊與撞擊,所導(dǎo)致的結(jié)果

,其改善與防范對(duì)策為:

1.最好選用原公司所推薦的施工震動(dòng)工具(高震動(dòng)頻率),

可以減少施工工藝的缺失,縮短施工時(shí)程,提高爐襯密度

D.底部及下錐部之異常嚴(yán)重熔損(象足形狀之熔蝕):

象足或梨子形狀之熔蝕現(xiàn)象,主要的反應(yīng)機(jī)構(gòu)為碳將二

氧化硅質(zhì)爐襯還原之化學(xué)反應(yīng),可由化學(xué)反應(yīng)方程式

SiO2+2C→Si+2CO來(lái)表示。

造成此一現(xiàn)象的主要原因?yàn)?殘留在無(wú)心爐內(nèi)的鐵水,經(jīng)

過(guò)長(zhǎng)時(shí)間與過(guò)高溫度的保溫,而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)所致。

其改善與防范對(duì)策為:

1.嚴(yán)格管控鐵水之液面高度。無(wú)論殘留鐵水液面之高或

低,一般每單位小時(shí)所熔化鐵水的速率是相同的;若能經(jīng)

常保持原始容積的66%以上之液面高度,不但可節(jié)約化

鐵的電能耗用,更可以有效地防止產(chǎn)生象足或梨子形狀

之熔蝕現(xiàn)象。至于大型鑄件之生產(chǎn),盡量安排在周休停

爐前,并將鐵水出清。

2.若是在周休停爐前,并無(wú)大型鑄件或澆包可承載鐵水時(shí),

可將鐵水倒出,制成小鐵塊,留至爾后使用。千萬(wàn)要注意,

低液面之鐵水,是很容易造成過(guò)熱現(xiàn)象,因而產(chǎn)生化學(xué)熔

蝕之反應(yīng)。

3.在日常操作中,若殘留鐵水液面較低時(shí),應(yīng)徐徐的加入小

鐵塊,這些小鐵塊會(huì)很快地沉入并熔化,鐵水液面即可提

高。切忌加入大型鐵塊,它較不易熔化,當(dāng)其沉入爐底時(shí),

反而會(huì)過(guò)快的提高爐底溫度,造成過(guò)熱之現(xiàn)象。

E.下錐部之異常嚴(yán)重熔損:

由于傾斜角度的構(gòu)造,在手工垂直搗打之施工工藝,下錐

部斜坡部位,較不容易打?qū)?因而在生產(chǎn)操作中,較易被

損毀。其改善與防范對(duì)策為:

1.從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上著手,盡可能不要采用有下錐部之設(shè)計(jì);直

筒型略帶一點(diǎn)點(diǎn)斜度的爐襯,較無(wú)問(wèn)題。采用本公司標(biāo)

準(zhǔn)推薦的內(nèi)模坩堝及震動(dòng)施工工具,乃是最佳解決之

道。

2.或是盡可能地減緩其斜角坡度(20°左右),亦即拉長(zhǎng)其

斜線;此種方法,雖然在操作初期會(huì)減少化鐵容積,但不

失為一種解決的辦法。

3.若無(wú)法改變現(xiàn)有設(shè)計(jì)的狀況下時(shí),只有借助人力,一次

較少的加料量,慢慢地將下錐部打?qū)嵙恕?/p>

4.最好采用緩慢而固定的加料速度;若是采用一次性投料

方式的話,在后面加一鐵塊。維持爐浴溫度,保持在

1400℃以下之操作條件。

5.添加冶金級(jí)的碳化硅(S

i

C),其具有增碳及增硅的效用,

亦是相當(dāng)有效的解決方式。在添加鐵銹料之同時(shí),加入

適量的碳化硅,保持在1400℃以下之操作條件;在12~

15分鐘內(nèi),碳化硅會(huì)分解為碳及硅,而將鐵銹的一氧化

鐵還原為鐵,防止生成低熔點(diǎn)(1205℃)之F

a

y

a

l

i

t

e(2FeO˙SiO2)礦物相,進(jìn)而確保爐襯不被熔蝕。在很多

實(shí)爐經(jīng)驗(yàn)中顯示,當(dāng)有添加碳化硅的操作條件下,其爐襯

壽命得以相當(dāng)明顯的改善;可以用下列的反應(yīng)方程式,來(lái)

加以解釋:在1400℃以下時(shí),應(yīng)避免F

a

y

a

l

i

t

e之生成:

SiO2+2FeO→2FeO˙SiO2

在1400℃以上時(shí),首先碳化硅分解為碳及硅:

S

i

C

→

S

i+

C

之后,碳及硅將一氧化鐵還原:

Si+2FeO→SiO2+2Fe

C

+Fe

O→F

e

+C

O

部份之硅會(huì)奪取鐵水中的氧,形成二氧化硅:

Si+O2→SiO2

(防止耐材爐襯中的二氧化硅被熔蝕)

而部份之碳會(huì)將二氧化硅還原,提供新的硅,

再將一氧化鐵還原:

SiO2+2C→Si+2CO

A.整體爐襯呈現(xiàn)淡粉紅色:

是由于天然原料中,所含有的微量原素而呈現(xiàn)之淡粉紅

色澤。并無(wú)任何不當(dāng)與害處,不會(huì)有任何不良的影響,不

必?fù)?dān)心。

B.整體爐襯呈現(xiàn)淺灰色:

與上述原因相同;或是可能由于添加含有過(guò)多的鐵銹,因

而產(chǎn)生Fayalite(2FeO˙SiO2)礦物相,倘若此時(shí)有發(fā)生

較快之熔蝕速率,則應(yīng)采取下列改善措施:

使用不含鐵銹之干凈鐵塊加料。

或是依照熔蝕的程度,適量地添加碳化硅(S

i

C)與硅鐵

(F

e

S

i),用以還原一氧化鐵,減緩爐襯之熔蝕。

C.部份爐襯厚度呈現(xiàn)深黑色或有金屬光澤:

可能是由于鐵水滲透之故,其防范與改善措施。

請(qǐng)參閱本文之(六?B),有較詳細(xì)的注載。

D.拆爐后,在整體爐襯中,可見(jiàn)到有很多黑色班點(diǎn)的現(xiàn)象:

此乃由于鐵水之氧化與還原反應(yīng)時(shí),所產(chǎn)生的一氧化碳

(CO)氣體,滲入并積存在耐材爐襯之氣孔中,所產(chǎn)生的碳

積長(zhǎng)的現(xiàn)象;若碳積長(zhǎng)的現(xiàn)象過(guò)于嚴(yán)重時(shí),會(huì)導(dǎo)致?tīng)t襯導(dǎo)

電并產(chǎn)生電弧之不良后果。其防范與改善措施為:1.盡量避免在出鐵水時(shí),過(guò)高溫度(過(guò)熱)及過(guò)長(zhǎng)之保溫作

業(yè)；否則鐵水中的碳成份會(huì)開(kāi)始與爐襯起反應(yīng),而生成

一氧化碳(CO)氣體。(詳見(jiàn)本文三˙F之介紹)2.正確的施工筑爐工藝,降低耐材爐襯的氣孔,減少施工不

密實(shí)的爐襯部位。

3.嚴(yán)格管控添加料的碳成份。五.爐襯的異常磨損現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策

A.帶狀溝槽式之磨損現(xiàn)象,尤其是在內(nèi)模垂直或水平的

接合處,與下錐部:

在使用鐵模坩堝作預(yù)熱燒結(jié)時(shí),由于接縫焊接點(diǎn)較厚,

容易產(chǎn)生高熱點(diǎn),造成沿著焊接點(diǎn)爐襯受到過(guò)高的溫

度所致;在下錐部之內(nèi)模較難制作,造成不平順或有凹

凸不平的現(xiàn)象所致;其防范與改善措施為:1.將鐵模坩堝的焊接點(diǎn)部位磨平。

2.修整下錐部的鐵模坩堝。

B.局部性的口袋狀之磨損：

可能的原因?yàn)榫植啃缘乃菁杏诖?無(wú)法有效地在烘

烤過(guò)程中被排除;或是在打爐時(shí),有異物(渣塊或不潔物)

參入,未被移除所致。其防范與改善措施為:1.注意鐵模坩堝之排氣孔洞之設(shè)置,檢查絕熱層之設(shè)計(jì)。

另外,若有更新線圈膠泥或安全背襯時(shí),是否有預(yù)先烘

烤過(guò)。

2.注意在打爐過(guò)程中,異物(渣塊或不潔物)之移除。

C.在同一水平而呈現(xiàn)不規(guī)則程度之磨損:

較常見(jiàn)于大型無(wú)心爐之底部與下錐部的位置,有超過(guò)90°

之不規(guī)則機(jī)械磨損之現(xiàn)象?？赡馨l(fā)生原因?yàn)?在打爐時(shí),

異物或不潔物及粉塵掉落至爐襯;或是鐵模坩堝之下錐

部,并未放置妥當(dāng),造成爐襯厚度不均,而在燒結(jié)及操作

過(guò)程中,產(chǎn)生熱點(diǎn)所致,其防范與改善措施為:

1.在未放置鐵模坩堝前,應(yīng)使用壓縮空氣清理,并需加蓋,

防止異物或不潔物及粉塵掉落;注意在打爐過(guò)程中,異物

(渣塊或不潔物)之移除。

2.即使在放置鐵模坩堝時(shí),能正確地?cái)[放,仍應(yīng)設(shè)法確認(rèn)下

錐部與起始?jí)K的間距,是否對(duì)稱(chēng)均勻。

3.正確地固著鐵模坩堝,務(wù)使在打爐時(shí),鐵模坩堝不會(huì)移動(dòng)

D.整體爐襯呈現(xiàn)不規(guī)則程度之磨損:

此種現(xiàn)象可以歸納為粒度偏析現(xiàn)象,產(chǎn)品本身經(jīng)過(guò)搬運(yùn)

后;或不正確的加料方式;及不正確的施工工藝所致;烘

烤時(shí)之水氣剝落現(xiàn)象,產(chǎn)品本身含較高之殘水份,或是

材料開(kāi)包后未能實(shí)時(shí)使用,或是施工搗打后未能即使烘

烤,爐襯吸收大氣中的濕氣所致;在打爐時(shí);異物或不潔

物及粉塵掉落至爐襯。其防范與改善措施為:

1.目前產(chǎn)品本身干打料之特殊包裝形態(tài),能有效地防止

因運(yùn)搬而產(chǎn)生的粒度偏析,及完全防潮;并且產(chǎn)品的殘

水份,一般都管控在0.3%以下,可放心使用。

2.依照制品指示,干打料必須儲(chǔ)存于室內(nèi),防止陽(yáng)光直射,

防潮及恒溫之條件;并且要防止其它粉塵之污染

(加一層塑料膜遮蓋)。

3.材料一經(jīng)開(kāi)包即需立即使用,以防止吸收大氣中的水份,

尤其是在潮濕高溫的夏季。

4.在使用干打料前,使用壓縮空氣清理作業(yè)場(chǎng)所;無(wú)心爐;

施工模具與機(jī)具;以及干打料之外包裝,去除粉塵及異

物。

5.正確的加料與適當(dāng)?shù)氖┕すぞ呒按_實(shí)的打爐工藝，請(qǐng)

參照本文(一)。

6.在打完?duì)t底或爐壁后,未能立即烘烤之前,應(yīng)鋪設(shè)塑料膜

以防止吸收大氣中的水份。

六.金屬滲透及穿透的現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策

A.魚(yú)翅狀之滲/穿透現(xiàn)象:

造成此現(xiàn)象之主要原因?yàn)?鐵水滲入爐襯的裂隙所致;而

產(chǎn)生爐襯裂隙的主要原因?yàn)?過(guò)快的升溫;不當(dāng)?shù)睦鋮s及

水氣所產(chǎn)生的裂隙,其防范與改善措施為:1.請(qǐng)參閱本文(一)中,開(kāi)裂之防止對(duì)策。

2.長(zhǎng)期使用下,爐襯之冷卻開(kāi)裂是無(wú)法避免的;在二氧化硅

質(zhì)地之爐襯,再次升溫700℃左右,若給予足夠的時(shí)間,由

于其膨漲特性,開(kāi)裂會(huì)逐漸密合。因此在放冷之前必先

將鐵水出清;再次升溫時(shí)要緩慢,待開(kāi)裂會(huì)逐漸密合后,

即可正常燒結(jié)與操作。

B.在爐襯一定深度有金屬滲入或一層深色層之現(xiàn)象:

這種現(xiàn)象最常見(jiàn)于在同一爐襯中,熔化不同成份之鋼或

鐵水;由于需求不同的操作溫度,而鋼或鐵水亦有不同程

度的粘性與滲透能力;在較高之操作溫度下,鋼或鐵水即

迅速地滲透入耐材爐襯,其防范與改善措施為：

1.盡量避免如何操作方式。

2.若必須如此,可先集中生產(chǎn)較高溫的品種,爾后再生產(chǎn)較

低溫度的品種,即可減少此現(xiàn)象之產(chǎn)生。切忌,合高;低

溫度之操作。

C.爐襯局部位置有不純異物侵入的現(xiàn)象:

造成此現(xiàn)象之主要原因?yàn)?在打爐時(shí)的不小心,未能將異

物取出而打入爐襯中;或局部地區(qū)打的不扎實(shí),而被鐵水

侵入所致,其防范與改善措施為:1.確實(shí)遵照規(guī)定,實(shí)行清理工作;打爐時(shí),若發(fā)現(xiàn)異物,應(yīng)予

以取出。施工人員之衣著最好不要有口袋,以免口袋中

的香煙;打火機(jī);零錢(qián);筆或其它雜物掉落于干打料中。

2.另外,若旁邊還有另一臺(tái)無(wú)心爐正在作業(yè)中時(shí),應(yīng)在中間

架設(shè)隔離網(wǎng),防止火花及其它異物噴掉過(guò)來(lái)。

3.正確的加料方式,與適當(dāng)?shù)氖┕すぞ呒按_實(shí)的打爐工藝

,請(qǐng)參照本文(一)。七.積渣或掛渣現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策

確認(rèn)掛渣之產(chǎn)生原因,必要時(shí)采取樣品作化學(xué)分析及顯

微組織與礦物相分析,防止積渣要比去除掛渣容易。但

若使用助熔劑的話,可能會(huì)損傷耐材爐襯,加快爐襯之熔

蝕反應(yīng)。

若在低鐵水液面除渣不易的話,可將鐵水出清,在澆包中

作除渣。

A.低熔點(diǎn)渣之生成與積附現(xiàn)象:

主要是由于操作溫度較低,低熔點(diǎn)渣(Si+O2→SiO2)之

粘度增加而積掛的現(xiàn)象,其防范與改善措施為:1.偶而提高熔化溫度,將積渣熔化。

2.偶而提高鐵水液面高度,將積渣熔化。

3.加蓋,減少表面溫度散失,將積渣熔化。

4.經(jīng)常上下調(diào)整鐵水液面高度,防止單一部位之渣線熔蝕

B.高熔點(diǎn)渣之生成與積附現(xiàn)象:

二氧化硅質(zhì)成份之爐渣積附反應(yīng),是由于在1400℃之左

右,硅與高鐵繡之一氧化鐵反應(yīng)而生成的,其化學(xué)反應(yīng)方

程式為:2FeO+Si→2Fe+SiO2。其特點(diǎn)為,在爐渣取樣

分析中,可發(fā)現(xiàn)高含量的SiO2及FeO。

回收鑄件未預(yù)先作清理,其中所夾帶的鑄造砂,所產(chǎn)生高

熔點(diǎn)之模來(lái)石質(zhì)(3Al2O3˙2SiO2)或刺針狀的氧化鋁

(Al2O3)礦物渣的積附現(xiàn)象。其特點(diǎn)為,在爐渣取樣分析

中,可發(fā)現(xiàn)高含量的模來(lái)石與氧化鋁;或在堿性制程中,

誤選酸性(SiO2)爐襯材料,防范與改善措施為:

1.回收鑄件必須預(yù)先清理干凈,要將鑄造砂去除干凈。

2.使用干凈的鐵塊,避免使用含高量鐵銹;泥沙;及含有高

鋁礦物之鐵塊。

3.保持在稍高于1400℃左右之爐浴操作溫度,不可過(guò)高,

以防止F

a

y

a

l

i

t

e高蝕性爐渣之生成。

(2FeO+SiO2→2FeO˙SiO2)4.添加碳化硅(S

i

C),參閱本文(三˙F)。此外,碳化硅與一

氧化鐵之化學(xué)反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生放熱現(xiàn)象,提供部份有效而免

費(fèi)的熱源,有助于局部提熱的好處,其反應(yīng)方程式為:

SiC+3FeO→3Fe+SiO2+CO+4430kcal/kg

5.盡量避免選用含有鋁金屬成份之硅鐵,改用冶金級(jí)的碳

化硅。

6.在堿性的作業(yè)環(huán)境下,要選用中性(3Al2O3)或者堿性

(M

g

O)的作業(yè)爐襯;雖然單價(jià)較高,但是對(duì)癥下藥,而且

會(huì)有較低的操作成本。

7.在堿性的作業(yè)環(huán)境下,若是選用酸性(SiO2)的作業(yè)爐襯,

則必須忍受較短的使用壽命。若是有積渣的現(xiàn)象,可加

一些碎玻璃,降低爐渣的熔點(diǎn)。八.電相不平衡或過(guò)高電流現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策

在耐材爐襯使用末期時(shí),50%以上之爐襯厚度被熔蝕后

,所發(fā)生電相不平衡或過(guò)高電流現(xiàn)象,是屬正常;反之則

為異常,須加以探討。

A.出現(xiàn)在初次燒結(jié)過(guò)程中:

若是安全背襯或是線圈膠泥未經(jīng)適當(dāng)?shù)暮婵?或者干打

料爐襯之水氣未能有效排除,所造成水氣導(dǎo)電的現(xiàn)象,

其防范與改善措施為:1.預(yù)先將安全背襯或是線圈膠泥適當(dāng)?shù)暮婵尽?/p>

2.在95℃的溫度下,保溫較長(zhǎng)的時(shí)間;以每公分之爐襯厚為

單位計(jì)算,最少每公分需要保持十五分鐘以上;再緩慢地

升溫至700℃,再次保溫。

B.在停爐空冷后,再次激活時(shí):

由于收縮開(kāi)裂,是鐵水滲入所致,其防范與改善措施為,

1.盡量采取24小時(shí),不間斷的連續(xù)生產(chǎn)操作。

2.要停止生產(chǎn)時(shí),也應(yīng)避免放空冷,參照本文(一˙

A)之說(shuō)明

3.若必須要空冷下來(lái)時(shí),也應(yīng)避免急速冷卻,切忌使用風(fēng)扇

吹冷。當(dāng)再次激活時(shí),緩慢地升溫至700℃,再次保溫較

長(zhǎng)的時(shí)間,待裂隙密合后,再進(jìn)行升溫操作。

C.在電力中斷后,再次激活時(shí):

因無(wú)冷卻效應(yīng),鐵水滲入耐材爐襯;或是再激活時(shí),冷卻

水之干擾與流量不足所致,其防范與改善措施為:1.設(shè)置備份的冷卻裝置,確保在跳電的狀況下,能立即切換

使用。

2.盡量減短停止送電的時(shí)間。

D.出現(xiàn)在停爐補(bǔ)修爐襯后,再次啟用的過(guò)程中:

最有可能是因?yàn)槲聪葘⒏街跔t襯表面之金屬去除干

凈,造成金屬存在新舊爐襯之間;再次送電時(shí),有局部過(guò)

熱,甚至開(kāi)裂之現(xiàn)象產(chǎn)生,其防范與改善措施為:

1.要確保鐵水之出清,爐內(nèi)并無(wú)任何殘?jiān)c殘留鐵水積附

在爐襯表面,再進(jìn)行熱修補(bǔ)。

2.若是進(jìn)行冷間修補(bǔ)時(shí),更要詳細(xì)檢查爐襯表面及裂隙中

,并無(wú)任何殘?jiān)c殘留鐵水積附;若有發(fā)現(xiàn),必須予以清

除干凈后,再進(jìn)行修補(bǔ)。九.干式震動(dòng)搗打料之異?，F(xiàn)象判斷與

處

置

A.顆粒偏析與粒度異?，F(xiàn)象:

目前各公司產(chǎn)品干打料之特殊包裝形態(tài),都能有效地防

止因運(yùn)搬而產(chǎn)生的粒度偏析,基本上應(yīng)無(wú)此問(wèn)題;有可能

是采樣方式不正確,而導(dǎo)致的異常結(jié)果;建議處置程序:1.依照不同工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),正確地采集樣本,詳細(xì)記載產(chǎn)品品

名;生產(chǎn)批號(hào);外觀狀況;取樣部位與采樣方式;并以四分

法分配後;一半現(xiàn)地測(cè)試;另一半則委外測(cè)試,作核對(duì)。

2.詳細(xì)追蹤材料使用量與使用壽命或其它異常之處。

B.二氧化硅含量過(guò)低時(shí)之處置:

若使用較低檔次的原料,當(dāng)然產(chǎn)品會(huì)有較低的二氧化硅

含量。建議處方式:

二氧化硅含量較低,會(huì)直接影響其物理與化學(xué)性能,使用

壽命可能會(huì)較低;在使用時(shí),要小心謹(jǐn)慎地觀察熔蝕狀況

若沒(méi)有信心的話可以使用在感應(yīng)線圈以上,不與鐵水及

熔渣直接接觸之部位,不會(huì)影響整體爐襯之使用壽命。

C.發(fā)現(xiàn)不純物時(shí)之處置:

有可能是在生產(chǎn)過(guò)程中遭受污染,或是在搬運(yùn)及儲(chǔ)存中

受污染,或是在開(kāi)包打爐時(shí)未小心處理而遭受污染。其

防范與改善措施為:

依照搬運(yùn);儲(chǔ)存;開(kāi)包及打爐指示規(guī)定,防止外界之污染

;若在打爐時(shí)有發(fā)現(xiàn)異物,應(yīng)隨即取出。

若確定在開(kāi)包時(shí),發(fā)現(xiàn)異物源自產(chǎn)品時(shí),應(yīng)詳細(xì)記載生

產(chǎn)批號(hào)及保留原包裝樣本,連絡(luò)供應(yīng)商人員處置,并仔

細(xì)觀察其它包裝是否有同樣情況發(fā)生。十.使用壽命不穩(wěn)定現(xiàn)象之產(chǎn)生與防止對(duì)策

不穩(wěn)定的使用壽命或使用壽命突然降低之現(xiàn)

象,可能發(fā)生原因是極不容易去解釋的;必須要詳

細(xì)地核察并比較過(guò)去的使用操作記錄;才有可能

找出原因,然后才可能尋改善對(duì)策。

在材料及打爐工藝沒(méi)有問(wèn)題的狀況下,80%以

上的發(fā)生機(jī)率,是源自操作上的小改變所造成的;

而此種小改變;卻經(jīng)常地被操作人員所忽視。詳

細(xì)記載過(guò)往的操作記錄,是十分必要而且重要

的。當(dāng)你在面對(duì)并解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí),應(yīng)遵從以下

之步驟:

1.保持冷靜才能清楚地找到問(wèn)題征結(jié),及補(bǔ)救或改善措施

2.詳細(xì)記載發(fā)生之前因后果,詳細(xì)地核察并比較過(guò)去的使

用操作記錄。

3.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地的觀察,采訪與樣本搜集,務(wù)必得到第一手消息

及數(shù)據(jù);道聽(tīng)途說(shuō)之言,必經(jīng)查證后再作記錄。

4.采取數(shù)學(xué)邏輯之歸納演變方法,找出相關(guān)因素,加以分析

5.每次只改變一個(gè)變量的改善方法,以便確實(shí)找出原因與

正確的措施。

問(wèn)題與解決對(duì)策檢查參照表

問(wèn)題與解決對(duì)策檢查參照表

1.是否為單一突發(fā)事件？小心而確實(shí)地重復(fù)每一步驟與過(guò)程,觀察并記載發(fā)生的現(xiàn)象,用以確認(rèn)發(fā)生的可能原因2.如果是可重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象,是否只發(fā)生在同一個(gè)無(wú)心爐

,而其它爐子并無(wú)此一現(xiàn)象的話,則有可能是由于人為疏忽所致;此時(shí)應(yīng)注意人員之管理,尤其是在打爐時(shí),要特

別注意清潔工作。若是可在數(shù)個(gè)爐子中發(fā)生的話,則必

則必須詳細(xì)地核察并比較這幾個(gè)爐子的過(guò)去使用操作

記錄,設(shè)法找出共同點(diǎn),再加以交叉分析比較;例如:水冷

卻系統(tǒng)的檢修使用情況,所使用的鐵塊種類(lèi)與成份,及添

加劑之種類(lèi);