無芯誘導炉用耐火材料の選定と技術進歩

誘導炉は、電磁場誘導の原理を利用して電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、金属を加熱・溶解する装置である。構造によって、コア付き誘導炉とコアなし誘導炉の2種類に分けられる。

無芯誘導炉は、高効率、省エネルギー、低汚染、組成の調整の容易さ、雰囲気の制御の容易さ、強力な加熱能力、間欠運転といった利点があります。誘導炉は、商用周波数誘導炉（50Hz以下）、中周波数誘導炉（50Hz～10000Hz）、高周波誘導炉（10000Hz以上）に分けられます。近年、高出力サイリスタ可変周波数電源の開発と信頼性の向上に伴い、中周波数炉が商用周波数炉に徐々に取って代わっています。商用周波数炉と比較して、中周波数炉は熱効率と電気効率が高く、溶解時間が短く、消費電力が少なく、自動化が容易という利点があります。さらに、誘導炉は大容量・高出力の方向に発展しており、耐火材料に対する要求も高くなっています。

耐火ライニングは、誘導炉の生産量、鋳造品質、生産および操業の安全性と信頼性を決定する重要な要素です。高品質で長寿命の耐火ライニングを得るには、まず使用条件を理解する必要があります。(1) 耐火ライニングの厚さが比較的高い。薄いと、ライニングの温度勾配が大きくなります。(2) 炉内の溶融金属の電磁攪拌により、耐火ライニングの機械的侵食が発生します。(3) 耐火ライニングは繰り返し急冷され、熱衝撃を受けます。

したがって、選定される耐火材料は、負荷下で十分高い耐火度と軟化温度、良好な熱衝撃安定性、金属やスラグとの化学反応がないこと、一定の高温機械的強度、良好な絶縁性と絶縁性、良好な施工性、高い充填密度、容易な焼結、便利なメンテナンス、豊富な耐火材料資源、低価格などを備えている必要があります。誘導炉の開発は、耐火材料の技術進歩と密接に関係しています。大型電力周波数るつぼ誘導炉の設計は、多くの場合、耐火材料の選定と炉内張りのシミュレーション試験から始まります。いずれにせよ、炉内張り耐火物の選択は、炉の利用と経済性に基づいています。電気機器との密着性を確保するため、耐用年数に影響を与えない限り、内張りの厚さは薄いほど良いです。