Căptușeala refractară a creuzetului de topire trebuie să asigure
- rezistență relativ ridicată a creuzetului la o grosime minimă a peretelui;
- absența conductivității electrice;
- modificări volumetrice minime ale materialelor în timpul funcționării;
- rezistență suficientă la eroziune împotriva metalului și zgurii;
- rezistență mecanică ridicată;
- stabilitate termică.
Căptușeala creuzetului este realizată din materiale refractare acide, bazice și neutre. Pentru căptușeala acidă se utilizează cuarțitul care conține cel puțin 95% SiO2 și acid boric (ca liant). Căptușeala acidă (durabilitate de până la 150 de topituri) compusă din cuarțit (70% din fracția de 1,5-3 mm și 30% din fracția de 0-1,5 mm) cu adaos de 2-4 % în greutate de acid boric s-a dovedit a fi un bun refractar. Căptușeala principală este realizată din magnezit, magnezit-cromit, var, dolomit și alte materiale. Creuzetele de bază sunt mai puțin rezistente decât creuzetele acide.
Continuă lucrările de selecție a materialelor refractare mai rezistente și de creștere a duratei de viață a creuzetului principal al cuptoarelor cu inducție. Pentru creuzetul cu o capacitate de 1,5 tone al cuptorului cu inducție, se utilizează cu succes pulberea provenită din măcinarea cărămizilor de boltă magneziu-cromit uzate ale cuptoarelor cu arc. Compoziția granulometrică a pulberii: 15 % din fracțiunea de 4-2 mm, 35 % din fracțiunea de 2-1 mm și 50 % din fracțiunea de 2-1 mm.
Pentru umplerea creuzetelor principale se utilizează masa formată din 80 % pulbere de magnezită topită (amestec de granule de diferite dimensiuni: 12 % din fracția 2-4 mm, 12 % din fracția 1-2 mm și 56 % din fracția 0-1 mm) și 20 % pulbere de electrocorindon (dimensiunea granulelor 0-1 mm), precum și 1,25 % (peste 100 %) pulbere de fluorină. Toate materialele sunt separate magnetic după concasare și măcinare. Creuzetele refractare ale cuptoarelor cu inducție sunt fabricate prin: umplere pe un șablon în cuptor și într-o matriță în afara cuptorului, așezarea produselor refractare modelate și sudarea strat cu strat. Dacă se utilizează acid boric ca liant, masa refractară nu este umezită. Amestecurile cu adaosuri de argilă, fluorină, magnezită caustică sunt umezite.
Creuzetele sunt umplute în cuptor cu ajutorul unui șablon de fier sudat, ale cărui dimensiuni exterioare corespund dimensiunilor interioare ale creuzetului. Șablonul este fabricat din oțel pentru cazane cu o grosime a peretelui de 4-6 mm. Pentru a elimina umezeala în procesul de sinterizare a căptușelii creuzetului servesc găurite în pereții șablonului 100-150 găuri cu diametrul de 3-5 mm. Baza șablonului pentru căptușeala acidă este realizată sub forma unui trunchi de con, iar pentru căptușeala principală este sferică. Înainte de umplerea inductorului cuptorului creuzet curățat, suflat și presurizat la o presiune de 0,8-1,0 MPa.
Inspectați și verificați mecanismul de înclinare a cuptorului, precum și fixarea ceramicii și a inductorului în cadru. Suprafața interioară a inductorului se unge cu o compoziție izolatoare din făină de cuarț și alabastru (63:35), umezită cu apă până la consistența unei smântâni groase. În unele cazuri, pentru acoperirea inductorului se utilizează o masă de 70% talc și 30% lac bakelit. Pentru a crește rezistența stratului de acoperire se vopsește cu un amestec de pulbere de magneziu-cromit fin măcinată cu sticlă lichidă și se usucă timp de 30-40 de minute cu flacăra ușoară a unui arzător cu gaz. După uscare, stratul izolator este acoperit cu etilsilicat hidrolizat și lipit cu pânză din fibră de sticlă.
Căptușeala este ambalată cu tampoane pneumatice. De fiecare dată, masa se toarnă în straturi de 25-30 mm grosime pentru creuzetul principal și de 50-70 mm grosime pentru creuzetul acru și se tasează bine.
Înainte de umplerea fiecărui strat următor, suprafața stratului anterior este bine slăbită cu o tijă ascuțită până la o adâncime de 3-5 mm. O slăbire insuficientă a stratului bătut în cuie poate provoca formarea de fisuri transversale în procesul de exploatare a creuzetului. Stratul este considerat a fi suficient de compactat dacă masa nu se desprinde în timpul loviturilor de compactare. Ordinea de umplere a pantelor și a pereților creuzetului acru și principal este similară cu procedura de umplere a fundului.
După umplerea miezului, un șablon este așezat pe acesta și centrat astfel încât pereții creuzetului să aibă aceeași grosime la aceeași înălțime în toate direcțiile. Șablonul este susținut în inductor cu pene de lemn și greutăți. Înainte de umplerea pantelor, stratul superior al căptușelii de fund, neacoperit de șablon, se desprinde și se toarnă un strat de masă pe el. La împachetare, se asigură distribuirea uniformă a granulelor de diferite dimensiuni în stratul împachetat. Acumularea doar a granulelor mari sau mici într-un singur loc sau în mai multe locuri ale căptușelii va duce la încălcarea sinterizabilității masei și poate cauza defectarea prematură a creuzetului. Când căptușeala este gata, se îndepărtează greutatea de pe șablon, se curăță cu atenție zona din jurul cuptorului, se suflă inductorul în exterior cu aer comprimat și se trece la uscarea și sinterizarea creuzetului.
După umplerea creuzetului principal păstrat ~24 h, apoi se usucă cu o flacără uniformă a arzătoarelor cu gaz timp de 12-14 ore. După aceea, creuzetul este încărcat cu încărcătură pentru prima ardere de topire. La începutul topirii, peste umplutură se așează un inel (guler) din cărămidă de argilă refractară (pentru căptușeala acidă) sau din cărămidă termorezistentă de magneziu-cromit (pentru căptușeala principală).
Creuzetele cu o capacitate de până la 300 kg sunt fabricate în afara cuptorului, în forme pliabile cu șabloane. Înainte de umplere, matrița este lubrifiată cu ulei de mașină. Se umplu mai întâi pereții și apoi fundul creuzetului. Creuzetul gata este supus uscării la aer (până la 15 zile).
După umplerea bazei cu pulbere de magnezită amestecată cu 10% magnezită caustică sau 1,5% acid boric, creuzetul uscat este introdus în inductor. Spațiul dintre creuzet și inductor este umplut cu pulbere refractară. Sinterizarea căptușelii creuzetului se realizează fie cu ajutorul unui bloc de grafit cu dimensiuni apropiate de cele ale creuzetului, fie în procesul primei topiri. Înainte de încărcarea încărcăturii în creuzet, se introduce un șablon metalic fără fund.
La realizarea căptușelii cuptorului de inducție prin metoda zidăriei, se utilizează cărămizi arse și nearse, modelate și profilate, cu îmbinări de tip „tongue-and-groove”. Rosturile sunt umplute cu un material de etanșare adecvat. Spațiul dintre inductor și zidăria creuzetului (25-30 mm) este tasat cu masă pulverulentă, care servește drept strat izolator și tampon.
Căptușeala creuzetului prin metoda sudării strat cu strat se realizează prin betonare, tasare și sinterizare strat cu strat, precum și prin pulverizare cu plasmă de gaz. Masa de beton injectat se aplică pe pereții creuzetului cu un pistol pneumatic, iar stratul este sinterizat cu șabloane de grafit de diferite diametre. În procesul de operare, după eliberarea fiecărui creuzet de topire, acesta este curățat de resturile de metal și zgură și inspectat. Întunecarea rapidă a unor părți ale căptușelii creuzetului indică o scădere a grosimii acesteia. Restaurarea secțiunilor uzate ale căptușelii se realizează prin sudare. Astfel, atunci când grosimea peretelui este redusă cu 1/3, se introduce în creuzet un șablon metalic din fier de 2 mm fără fund și se umple cu încărcătură. În spațiul dintre căptușeală și șablon se toarnă masă de cuarț și se compactează cu o bară de oțel.
Topirea sub sudură se realizează la putere redusă cu creșterea duratei acesteia cu 1 — 1,5h. Pe zonele deteriorate ale căptușelii principale a creuzetului se aplică o masă refractară tip aluat din pulbere fină de magneziu-cromit și 10% argilă pe sticlă lichidă. Pentru o sinterizare mai bună, aceste zone se protejează cu tablă și încărcătură fină.
În timpul funcționării continue, durabilitatea căptușelii principale crește. În timpul pauzelor lungi, căptușeala principală este încălzită cu arzătoare cu gaz sau cu un bloc de grafit.
