炉衬材料
酸性炉衬材料采用高纯微晶石英沙、粉、加入高温烧结剂和矿化
剂混合而成的干捣料，因其采用专有的粒度分布设计，所以通过
各种打结方法均可获得致密的不定形炉衬。其主要用于熔化、保
温铸铁铸钢的无芯感应电炉的工作炉衬。因石英晶粒小（晶粒尺
寸6μm-260μm）,不采用传统工艺用的H3BO3，并由于矿化剂的
作用，通过首炉烘炉烧结后α-磷石英转化率高，所以烘炉时间
短，具有极好的体积稳定性，热震稳定性和较高的高温强度。在
正常使用时背衬保持一定的松散层。
二、技术数据（化学成份不含烧结剂或矿化剂）
SiO2 ≥ 99% CaO+MgO ≤0.1% Fe2O3≤ 0.2%
材料密度：2.1g/cm3 最高使用温度:1700℃
打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不
会产生偏析，打结后的砂层致密度高，烧结后产生裂纹的几率下
降，有利于提高感应炉炉衬使用寿命。
2.5.1干式打结炉衬（以2t中频无芯感应炉为例）：线圈绝缘胶
泥的应用：2t中频无芯感应炉的感应圈涂覆有绝缘胶泥层。与感
应路通常使用的绝缘材料云母、玻璃丝布等相比，使用线圈绝缘
胶泥有如下好处:第一，烘干后，厚度为8－15mm的线圈绝缘胶泥
层具有良好的绝缘性能，完全可代替云母和玻璃丝布，充当线圈
和炉衬之间的绝缘保护层；胶泥材料的导热系数较高，不必担心
相对较厚的胶泥层会影响热面炉衬的三层结。第二，胶泥层位于
线圈和保温层之间，正常情况下，环境温度很低（＜300℃，偶
尔有金属液接近其表面时胶泥层会释放出少量残余的水分，使绝
缘电阻降低，系统提供早期报警。第三，利用胶泥本身高于1800
℃的耐火度，当偶尔有金属液渗漏到其表面时，胶泥能给线圈提
供一层保护屏障，当出现报警时，胶泥层可提供一定的事故处理
时间。第四，对带有底顶出式的炉子而言，将胶泥制作成带有锥
度的形状，避免了炉衬与线圈的摩擦，同时利用其强度对线圈进
行固定，避免了线圈在使用和建、拆炉过程中的变形，延长了线
圈的使用寿命。第五，线圈与胶泥层作为炉子的永火衬，虽一次
性费用高，施工周期长，但其使用寿命可以与线圈相同，也可进
行局部修补，因此就整体而言降低了筑炉成本。
干式打结炉衬前，首先在炉子线圈绝缘层内铺设一层石棉板
和一层玻璃丝布，铺设时除手工平整压实各层材料外，还要用弹
簧圈上下绷紧，捣固石英砂时，自上而下逐个移动弹簧圈，直至
炉衬打结完毕。
2.5.2打结炉底：炉底厚约280mm，分四次填砂，人工打结时防止
各处密度不均，烘烤与烧结后的炉衬不致密。因此，必须严格控
制加料厚度，一般填砂厚度不大于100mm/每次，炉壁控制在60mm
以内，多人分班操作，每班4－6人，每次打结30分钟换人，围绕
炉子缓慢旋转换位，用力均匀，以免造成密度不均。
炉底打结达到所需高度时刮平，即可放置坩埚模。对此，应
注意保证坩埚模与感应圈同心，上下调整垂直，模样尽量与所筑
炉底紧密结合，调整周边间隙相等后用三个木楔卡紧，中间吊重
物压上，避免炉壁打结时石英砂产生位移。
2.5.3打结炉壁：炉衬厚度为110-120mm，分批加入干式打结料，
布料均匀，填料厚度不大于60 mm，打结15分钟（人工打结），
直至与感应圈上缘平齐。在打结完后坩埚模不取出，烘干和烧结
时起感应加热作用。
2.6烘烤与烧结规范：为获得炉衬的三层结构，烘烤和烧结工艺
大致分为三个阶段：
2.6.1烘烤阶段：分别以25℃/h、50℃/h的速度将坩埚模加热至
600℃，保温4h，目的是彻底排除炉衬中的水分。
2.6.2半烧结阶段：以50℃/h升温至900℃，保温3h，以100℃/h
升温至1200℃，保温3h，必须控制升温速度，防止产生裂纹。
2.6.3完全烧结阶段：高温烧结时，坩埚的烧结结构是提高其使
用寿命的基础。烧结温度不同，烧结层厚度不足，使用寿命明显
降低。
2T中频炉在烘烤过程中加入了约950公斤铁料增强感应圈加热作
用，随着烘烤与烧结的持续进行，通过低功率送电产生较为平稳
的S电磁力搅拌铁水，是炉衬上下受热均匀。严格控制石英砂三
个相变区的温度，促进石英砂相变充分，提高了炉衬的首次烧结
强度。
．小结
对于中、工频炉炉衬的寿命，除保证获得完整合理的三层炉
衬外，还应注意平时的操作，筑炉是选用优质干净的筑炉材料，
合理配比，精心打结，科学烘炉。
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