感应冶炼时,坩埚质量高低和使用寿命的长短,直接和产品质量与冶炼成本有着密切的关系。改善坩埚的质量,提高使用寿命是感应冶炼的主要技术问题之一。
耐火材料中的杂质,在高温下能形成低熔点的化合物,从而降低了耐火材料的耐火度。随着耐火材料中杂质含量的增加,耐火度降低,坩埚的使用寿命下降。为了延长坩埚的使用寿命要求耐火材料的纯度越高越好。
不同材质的耐火材料由于其物理化学性质不同,他们对冶炼条件的适应能力也不同,例如抗炉渣侵蚀能力、耐急冷急热性等。因此,坩埚的使用寿命差别很大。真空感应炉和非真空感应加热炉用的镁质和铝镁质坩埚的使用寿命。从表中数据可以看出:镁铝尖晶石坩埚比电熔镁砂坩埚的使用寿命高。其主要原因是镁铝尖晶石比镁砂的膨胀率低,耐急冷急热性好。镁铝质坩埚的烧结结构优于镁质坩埚,镁质坩埚的烧结层和半烧结层在高温下均产生体积收缩。镁铝质坩埚则不同,它的烧结层产生收缩时,半烧结层产生膨胀,这样来自烧结层的裂纹不会继续在半烧结层中延伸,从而提高了坩埚的使用寿命。