إن ما يميز أفران الحث لصهر الحديد والصلب هو أن المصهور لا يضيف الكربون، مثل أفران القوس. وفقًا لهيكل أفران الحث، هناك أفران بوتقة بدون قضبان حديدية (تردد عالي وتردد منخفض) وأفران أنبوبية بقضبان حديدية (تردد منخفض).
يتميز حوض السباحة المعدني النموذجي للفرن التعريفي بتحريك كهربائي قوي، وسمك جدار الفرن يتراوح من 10 إلى 15 سم. درجة حرارة عالية (فرن أنبوبي)، وجود كمية كبيرة من المعدن في البركة المنصهرة، وتآكل كبير للبطانة وتبادل حراري مكثف (فرن بوتقة). بالمقارنة مع معدات صناعة الفولاذ الأخرى، فإن بطانة الفرن التعريفي قد تكون حالة الاستخدام الأكثر تطلبًا. يتضرر بسبب الانصهار الناعم للبطانة، والتآكل الكيميائي، والتآكل تحت حمل شحنة الفرن والتحريك القوي للمعدن السائل بسبب التعرض طويل الأمد لدرجة الحرارة المرتفعة.
لذلك، يجب أن تتمتع مادة الطوب الحراري بثبات عالي وقوة عالية للعمل الكيميائي، ومقاومة عالية للصدمات الحرارية، وحجم ثابت. لتلبية هذه المتطلبات، من الأفضل استخدام الطين المقاوم للحرارة غير المتبلور ككل لدك البطانة بدلاً من القطع الصغيرة. بطانة الفرن الحثي لصناعة الفولاذ مصنوعة من طين البيريكليز المضاف إليه اكسيد الالمونيوم. يشكل هذا الطين الإسبنيل أثناء الاستخدام، ويزداد حجمه لتعويض انكماش البيريكليز. حجم البطانة الإجمالي مستقر، وحتى منطقة الاصطدام الساخنة يتم تكبيرها قليلاً ويتم إنشاء حالة ما قبل التفاعل. وتزداد المسامية المتغيرة لمادة الدك من المنطقة الساخنة إلى المنطقة الباردة مما يزيد من عمر البطانة. لقد حقق صدم طين البادليت في بطانة فرن الحث الفراغي نتائج جيدة عند صهر السبائك الدقيقة. إن استخدام طين البادليت بدلاً من البيريكليز والكوراندوم يقلل من عدد الشوائب غير المعدنية بمقدار 1.5 مرة، ويحسن جودة الصب، واللدونة والتشوه، وسلسلة من الخصائص الخاصة (الحساسية المغناطيسية، والنفاذية المغناطيسية، وما إلى ذلك). عند صهر الحديد الزهر والحديد الخام العادي والفولاذ العادي، فإن بطانة فرن الحث تستخدم الكوارتز أو الطين عالي الألومينا.
عند تطبيق مواد الطوب الحراري، من أجل زيادة العمر التشغيلي لبطانة الفرن، يجب ملاحظة الأمور التالية:
1. يجب أن يحقق البناء المتوازن للفرن عمرًا متساويًا لكل جزء من البطانة، ويزيد من السماكة ويستخدم منتجات ذات جودة أعلى في الأماكن ذات الضرر الأكبر. على سبيل المثال، مواد حرارية عالية الجودة من الدولوميت والمغنيسيوم القطران أو عالية الجودةطوب الكربون المغنيسياالتي يتم معالجتها بالحرارة للبناء مرتكز الدوران.
2. يجب أن يكون للتسليح المناسب لبطانة المحول إجراءات تصويب منتظمة للحصول على عمر خدمة طويل. إن تطبيق نظام إطلاق منهجي يمكن أن يضمن حصول المحول على أي مؤشرات فنية واقتصادية محددة وفقًا لعمر خدمة البطانة. تستخدم مادة التسليح عمومًا خليط رمل الدولوميت والمغنيسيا، ويكون محتوى CaO أقل من 10% من المسحوق الناعم النقي. أفضل طريقة لإطلاق النار هي إطلاق اللهب. ومن أجل تحسين كفاءة التصويب، يجب معرفة درجة تلف البطانة بأكبر قدر ممكن من الدقة. يتم قياس العلاقة بين درجة حرارة القشرة ودرجة تلف بطانة محول الأكسجين باستخدام جهاز الأشعة تحت الحمراء ذو الصندوق المظلم. تؤدي الزيادة في تلف البطانة إلى زيادة درجة حرارة القشرة وتغير شدة الأشعة تحت الحمراء. إن مقياس سمك البطانة بالليزر الشهير، والذي يمكنه التحقق من التغير في سمك البطانة، لديه دقة أقل من 1 مم وفقًا لفترة تشغيل المحول. يمكن لمقياس السُمك مراقبة حالة البطانة، وتقييم تأثير عوامل المعالجة بشكل موضوعي على معدل تلف البطانة، وتحديد توزيع طبقة التسليح.
3. تحسين طريقة نفخ الأكسجين. تم تحسين طريقة نفخ الأكسجين لإنتاج الفولاذ بمحول الأكسجين بشكل مستمر، والنفخ العلوي من الأعلى والنفخ السفلي من الأسفل إلى الأعلى، أثناء نفخ السبائك المسحوقة الصلبة، باستخدام الغاز الخامل لتحريك البركة المنصهرة، وما إلى ذلك. في ظل هذه الظروف لتحسين عمر مواد الطوب الحراري، من الضروري تحسين نقاء المواد الخام. نظرًا لأن الخبث والمعادن تبلل وتحمي البطانة المقاومة للحرارة، فلا ينبغي بناء البطانة ميكانيكيًا، ويجب مراقبة تلف البطانة بدقة، ويجب تحسين طريقة الرش.
4. استخدم رش الخبث لحماية الفرن. وفقًا للمبدأ القائل بأن تركيز MgO في الخبث يكون مفرط التشبع ثم يتم رشه على بطانة الفرن لتكوين "ورم منصهر" (الموصوف أعلاه)، اخترع شخص ما في الولايات المتحدة تقنية حماية فرن رش الخبث المحول (مما يجعل الخبث يتناثر بالتساوي على بطانة الفرن بالكامل، تتطلب موازنة معدل الانصهار معدات متطورة وتشغيلًا دقيقًا) لجعل عمر بطانة المحول يصل إلى 10,000~15,000 أفران. يصل العمر الافتراضي للمحول 300 طن من شركة China Baosteel إلى 14,000 فرن، مما يحل مشكلة بطانة المحول.
