Футеровка канальної печі є одним з основних і відповідальних елементів, від якого залежать багато техніко-економічні показники, продуктивність і надійність її роботи [4, 21, 22]. До футеровке ванни печі і індукційним одиницям (подовий каменю) пред'являються різні вимоги. Футеровка ванни повинна мати високу стійкість і тривалий термін служби, так як вартість футеровочних матеріалів висока, а час, необхідний для її заміни і сушки, може становити кілька тижнів. Крім того, футеровка ванни печі повинна мати хороші теплоізоляційні властивості, з тим, щоб підвищити тепловий ККД печі.
Матеріали, що застосовуються для футерування ванни, повинні володіти постійністю об'єму при випалюванні і мати мінімальний температурний коефіцієнт розширення (т. К. Р.) При нагріванні, щоб виключити можливість виникнення небезпечних термічних і механічних напруг.
Вогнетривкий шар футеровки ванни повинен протистояти високим термічним, хімічним і механічним навантаженням. Вогнетривкі матеріали, що застосовуються для цієї мети, повинні володіти високою щільністю, огнеупорностью, шлакостійкістю, термічною стійкістю і мати високу механічну міцність.
При якісному виконанні футеровочних робіт відповідними вогнетривами стійкість ванни печі для гарячої витримки чавуну досягає двох років, а для плавки мідних сплавів - до трьох років.
Футеровка канальної частини печі (подовий камінь) експлуатується ще в більш важких умовах, ніж футерування ванни, так як вона працює під великим гідростатичним тиском стовпа металу. Температура металу в каналі вище, ніж у ванні печі. Рух металу, що викликається магнітним потоком, призводить до швидкого механічного зносу вогнетривкого матеріалу в печах для чавуну і мідних сплавів. У каналах печей для плавки алюмінію магнітні поля призводять до нашаруванню оксидів алюмінію в певній зоні і сприяють заростання каналів.
Товщина футеровки канальної печі (подового каменю) повинна бути мінімально можливою, з тим, щоб не погіршувати енергетичних показників печі. Мала товщина іноді призводить до надмірного ослаблення механічної міцності футерування і до високих перепадів температури по товщині футеровки між зовнішньою і внутрішньою стінками каналу, що викликає утворення тріщин. Температура внутрішніх стінок каналу відповідає температурі перегрітого металу, а зовнішні стінки охолоджуються водоохолоджуваним циліндром або струменем холодного повітря.
Однією з основних причин виходу з ладу футерування є проникнення розплавленого металу з каналу подового каменю на індуктор і кожух по тріщинах в футеровці. Додатковим фактором утворення тріщин є просочення стінок каналу оксидами металу або шлаку, що викликає додаткові напруги. Для футерування подового каменю застосовують кращі вогнетривкі матеріали і найсучаснішу технологію.
Застосовувані для футерування електричних плавильних печей вогнетривкі матеріали за своїм хімічним характером поділяються на кислі, основні і нейтральні.
До основних матеріалів належать вогнетриви, які складаються головним чином з оксидів магнію або кальцію (магнезитові, магнезітохромітового, періклазошпінелідние, периклазовие і доломіту вогнетриви).
У футеровки індукційних канальних печей вогнетривкі матеріали насамперед повинні володіти огнеупорностью, що перевищує температуру розплавленого металу, так як при температурах, що наближаються до температури вогнетривкості ці матеріали починають розм'якшуватися і втрачати будівельну міцність. Якість вогнетривких матеріалів оцінюють також по їх здатності протистояти навантаженні при високих температурах.
Вогнетривка футеровка найчастіше руйнується в результаті хімічної взаємодії зі шлаками і металом, розплавляється в печі. Ступінь руйнування її залежить від хімічного складу металу, що впливає на футеровку, його температури, а також від хімічного складу футерування і її пористості.
При впливі високих температур велика частина вогнетривів зменшується в об'ємі через додаткового спікання і ущільнення. Деякі вогнетривкі матеріали (кварцит, динас і т.п.) збільшуються в обсязі. Надмірне зміна в обсязі може викликати розтріскування, спучування і навіть руйнування футеровки, тому вогнетривкі матеріали повинні володіти постійністю об'єму при робочих температурах.
Зміна температур при розігріві і особливо при охолодженні печей викликає розтріскування вогнетривкого матеріалу через його недостатню термостійкості, яка є одним з найбільш важливих факторів, що визначають термін служби футеровки індукційних печей.
У практиці рідко зустрічається ізольоване вплив тільки одного з перерахованих руйнуючих факторів.
В даний час немає поки вогнетривких матеріалів, що поєднують в собі всі робочі властивості, необхідні для стійкої служби футеровки в індукційних плавильних печах. Кожен вид вогнетривкого матеріалу характеризується властивими лише йому властивостями, на підставі яких визначається область його раціонального застосування.
Для правильного вибору і ефективного використання вогнетривкого матеріалу в конкретних печах необхідно детально знати, з одного боку, всі найважливіші властивості матеріалу, а з іншого боку - умови служби футеровки.
Відповідно до класифікації все вогнетривкі вироби підрозділяються ще за такими ознаками:
2) за формою, розмірами - на нормальний цегла «прямий» і «клиновий», фасонні вироби прості, складні, особливо складні, великоблочні і монолітні вогнетривкі бетони, які одночасно є безобжіговиє вогнетривами;
3) за способом виготовлення - на вироби, отримані пластичним формуванням (пресуванням), напівсухим пресуванням, трамбуванням з порошкоподібних непластічних сухих і напівсухих мас, литтям з шлікера і розплаву, вібрацією з вогнетривких бетонів, випилюванням з плавлених блоків і гірських порід;
4) за характером термічної обробки - на безобжіговиє, обпалені і відлиті з розплаву;
5) за характером їх пористості (щільності) - особливо щільні, що спеклися з пористістю менше 3%. високощільні з пористістю 3 - 10%. щільні з пористістю 10 - 20%. звичайні з пористістю 20 - 30%. легковагі, теплоізоляційні з пористістю 45 - 85%.