Avec l'application généralisée des fours à induction dans l'industrie de la fonderie, l'utilisation de matériaux de revêtement a également été sévèrement testée. Au cours du processus d'utilisation, les matériaux de revêtement des fours à induction présentent souvent des problèmes tels que des fissures, un pelage, une érosion locale ou globale sévère et une infiltration de métal liquide, qui affectent l'utilisation normale du revêtement. Dans les cas graves, des accidents de sécurité peuvent même survenir. Pour cette raison, plusieurs problèmes courants liés aux revêtements des fours à induction sont analysés pour déterminer leurs causes.
Problèmes courants, analyse des causes et solutions
Qu’il s’agisse d’un revêtement acide, alcalin ou neutre, les fissures sont les problèmes les plus courants des fours à induction. Il existe trois formes de fissures dans les revêtements des fours à induction : longitudinales, transversales et irrégulières. Lorsque le revêtement à haute température refroidit rapidement, des fissures peuvent apparaître en raison de la dilatation et de la contraction thermiques. Ce type de fissure est généralement longitudinale. Les fissures longitudinales inférieures à 2 mm peuvent être réparées en adoptant le bon processus de démarrage du four à froid. Si la fissure dépasse 2 mm, elle doit être réparée avec les matériaux de réparation correspondants.
Les causes des fissures transversales dans le revêtement du four sont nombreuses. Cela peut être dû à des méthodes de construction incorrectes du four, entraînant une stratification des matériaux ; ou parce qu'il n'y a pas d'eau de refroidissement pour le revêtement arrière à l'embouchure du four, celui-ci a fritté pendant l'utilisation, ce qui a entraîné un retrait et une déformation du revêtement du four après refroidissement, entraînant des fissures transversales. De plus, la différence de température entre les parties supérieure et inférieure du four est trop importante et le liquide d'alliage n'est pas déversé après l'arrêt du four, ce qui peut également provoquer des fissures transversales. Les fissures transversales sont difficiles à cicatriser au démarrage d’un four à froid et doivent être réparées. Lors de la fusion au four à induction, l'impact mécanique sur le revêtement pendant le chargement peut provoquer des fissures irrégulières dans les pièces impactées. De plus, si des impuretés sont introduites dans le matériau de revêtement pendant le processus de construction du four, cela provoquera également des fissures irrégulières après utilisation. Ce type de fissure est très dangereux. Dans les cas graves, cela peut même provoquer une fuite de métal liquide et endommager le corps du four.
Écaillage
Au début du frittage du nouveau revêtement, la couche de frittage est très fine. S'il est touché par une grosse charge, la doublure se décolle facilement. Cette situation est particulièrement grave lors de la première cuisson au four. Aux stades intermédiaire et avancé de l'utilisation du revêtement du four, si la couche frittée du revêtement du four est infiltrée par du métal liquide et se détériore, la différence entre les coefficients de dilatation thermique à l'intérieur et à l'extérieur est trop grande et elle se décollera également lorsque chauffé.
Infiltration de métaux liquides
Le revêtement du four est infiltré par du métal liquide principalement parce que le revêtement du four n'est pas assez dense, ce qui est lié à la qualité de la construction. Pour le revêtement acide du four, la vitesse de chauffage est trop rapide avant 870 degrés pour la première cuisson du four, et la phase -quartz n'a pas été entièrement convertie en -tridymite à temps. Au cours du processus de fusion, la génération de métal liquide s'accompagne de l'expansion volumique provoquée par la transformation de la phase -quartz en -cristobalite, et la structure est lâche, ce qui permet d'infiltrer très facilement le matériau réfractaire du revêtement du four. Lors de la fusion de métaux non ferreux à bas points de fusion, cette situation peut se produire : le revêtement du four a fondu avant le métal fritté, ce qui entraînera également directement l'infiltration du revêtement du four par du métal liquide. L'utilisation d'une technologie de construction et de cuisson au four raisonnable permettra d'éviter au maximum de telles situations.
Érosion de la partie médiane et inférieure du revêtement du four
Lors de l'utilisation du four à induction, l'ordre déraisonnable d'ajout de la charge et de l'échafaudage de charge pendant le processus de fusion entraînera une température trop élevée dans la partie médiane et inférieure du four, entraînant l'apparition d'une phase liquide dans le four à induction. matériau de revêtement, qui sera gravement érodé par le récurage du métal liquide à haute température. De plus, si le revêtement inférieur n'est pas étroitement noué pendant le processus de construction du four et que la résistance du revêtement est insuffisante, cette situation peut également se produire.
Érosion globale du revêtement
L'érosion globale du revêtement du four à induction est composée de trois facteurs principaux : l'usure normale du matériau de revêtement provoquée par le frottement généré par l'agitation électromagnétique du métal liquide interne, la réaction entre certains composants de l'alliage et les matériaux réfractaires, et l'érosion. des matériaux réfractaires provoqués par les scories pendant le processus de fusion. Pour le revêtement acide utilisé dans la fabrication du fer : SiO2+C→SiO(g)+CO(g) Cette réaction est la somme d'une série de réactions redox complexes. À pression standard, la température de réaction initiale est de 1481 degrés. Lorsque la température dans le four dépasse cette température, cette réaction est l'un des principaux facteurs de consommation du revêtement. La réaction entre les scories et les matériaux réfractaires est très complexe et constitue également un facteur important dans le raccourcissement de la durée de vie du revêtement du four lors de la fusion de certains alliages spéciaux. Les matériaux de revêtement acides conviennent à la fusion du fer, du cuivre et d'autres métaux avec des scories acides ou neutres ; les matériaux de revêtement alcalins sont utilisés pour la fusion de métaux avec des scories alcalines telles que l'acier au manganèse ; les matériaux de revêtement neutres conviennent aux grands fours pour la fusion de nuances d'acier spéciales. Ce n'est qu'en sélectionnant des matériaux réfractaires appropriés en fonction des différentes charges du four qu'une durée de vie du revêtement relativement longue peut être obtenue.
Conclusion
Lors de l'utilisation des revêtements de fours à induction, la plupart des problèmes sont causés par un mauvais fonctionnement lors de la construction ou de l'utilisation du four. Si des matériaux appropriés sont sélectionnés, une technologie de construction de four raisonnable est adoptée et une technologie de fusion raisonnable est utilisée, les problèmes de qualité du revêtement pendant l'utilisation peuvent être évités et la durée de vie du revêtement peut être améliorée.
