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气动振动器NK-08是由日本一家专业生产气动工具和振动器的公司Nachi-Fujikoshi Corp制造的。该公司成立于1928年，其产品具有高品质、高可靠性和先进技术。气动振动器NK-08以其强劲的振动力和可靠性而广泛应用于各种工业领域，例如建筑、采矿、制造、食品加工、材料处理等。此外，Nachi-Fujikoshi Corp还致力于社会责任和环境保护，通过优秀的产品和服务，为客户和社会创造更大的价值。

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记者按：李忠阁，毕业于武汉科技大学（原武汉钢铁学院）耐火材料专业，从事耐火材料生产与技术研发三十余年，为国内二十多家耐火材料生产厂家提供技术指导服务。旗下邢台大正新材料科技有限公司主营酸性中频炉捣打料，从原料到成品的生产与销售，皆由李总层层严格把关。其原材料石英砂也供应国内同类中频炉耐材厂家，与天津联矿、扬州英瑞特等国内多家中频炉耐材企业建立了深度的合作关系。耐材之窗针对中频炉耐材的发展情况对李总进行了采访，以下是访谈细节。

耐材之窗：李总您好，非常高兴您能接受耐材之窗的采访，中频炉在金属加热熔融环节起着重要作用，您能否为我们大家介绍一下中频炉耐材都包含哪些内容？

耐材之窗：李总您能否介绍几种干式捣打料配制方法和应用？

李总：好的，硅质干式振捣料是以石英（SiO2）为主要原材料，加入少量的烧结剂配制而成的混合料。配制硅质干式振捣料的石英原料石英砂和熔融石英等。可根据要求加以选择或搭配使用。但一般多采用硅石经破粉碎制得石英砂作振捣料的原材料。

天然硅石中的SiO2在加热过程中晶型转化会产生体积膨胀效应，体积膨胀效应使得硅石特别适合于作干式振捣料的原材料。但必须注意石英砂的颗粒级配，合理的颗粒级配是防止干式振捣料施工中发生偏移和提高构筑成的衬体体积密度的关键因素。一般最大颗粒尺寸为3~5mm，适当减少粗颗粒量和增加中颗粒量，可减小偏析和提高干式振捣料施工好衬体的体积密度，从而提高抗侵蚀性和抗渗透性。

用作硅质干式振捣料烧结剂的化合物有硼酸、碱金属硼酸盐、碱金属硅酸盐、碱金属磷酸盐等。这些化合物具有在中、低温下促进烧结作用。但其中以采用硼酸（H3BO3）或硼酐(B2O3）的场合较多。硅质干式振捣料主要用于铁、钢和有色金属（铜）的熔化和保温用的无芯感应炉内衬。

刚玉质干式振捣料是以刚玉为主要原料，加助烧结剂配制而成的。可采用的刚玉原料有：电熔刚玉、烧结氧化铝、板状刚玉（板状氧化铝）。但一般多采用电熔刚玉，电熔刚玉又分为白色电熔刚玉、棕色电熔刚玉、致密电熔刚玉和高铝刚玉（又称亚白刚玉），可根据使用条件来选用。刚玉质干式振捣料的粒度范围为0~6mm，颗粒级配也按最紧密堆积配比。

刚玉质干式振捣料主要用于作熔沟式感应炉和无芯感应炉熔池内衬。

无芯感应炉熔池内衬主要采用原位反应形成尖晶石结合，或加有预合成尖晶石的刚玉质干式振捣料（也可称为铝﹣镁质干式振捣料），此内衬适合于熔炼纯铁、低合金钢、高合金钢、Cr和Cr/Ni合金钢。加有镁砂（MgO）的刚玉质干式振捣料的特点在于：高温使用中方镁石会与氧化铝通过原位反应生成尖晶石而产生体积膨胀，此体积膨胀效应可抑制（补偿）衬体的烧结收缩，从而可防止衬体出现明显龟裂。

中频感应炉用的碱性干式振捣料主要有两种类型：(1）镁质干式振捣料；(2）镁铝质干式振捣料。镁质干式料所用的镁砂原料为电熔镁砂，MgO含量为96%~98%,CaO/SiO2≥2.0,电熔镁砂中的方镁石晶粒越大越好，体积密度不小于3.54g/cm2。镁铝质干式料中所采用的尖晶石是电熔尖晶石，要求体积密度不小于3.48g/cm。

耐材之窗：中频炉炉龄的长短主要决定于炉衬材料的性质及炉料的填筑与烧结过程是否完善，尤其炉衬材料至关重要。中频炉对于炉衬耐材要求都有哪些？

李总：中频感应炉炉衬材料要求有下列特点：

1、较高的耐火度。熔炼铸钢炉衬材料要求在1700℃，熔炼铸铁炉衬材料要求1500℃～1600℃;

2、稳定的物理化学性质，要求炉衬材料耐熔渣和钢液浸蚀。中频炉炉衬长期浸泡在铁水和熔渣中，受铁水和熔渣侵蚀和冲刷，因此炉衬材质必须稳定，质量要有保证。

3、有良好的抗热震性及高温强度；中频电炉在加热出水，再加热再出水的工作模式下作业，急冷急热的环境，要求炉衬要有较高的强度和良好的热稳定性。

4、有良好的绝缘性能；中频电炉把电能转化为热能是通过线圈工作，形成磁力线加热废铁工作的，炉衬位于线圈和废铁之间，这就要求炉衬材料要有良好的绝缘性能。

5、较小的导热性；较小的导热性能降低热能的损失，还起到保温作用。有效降低生产成本。

6、成本低，无污染。

耐材之窗：不同材质的中频炉捣打料在铸造行业的应用肯定也是不一样的，您能否介绍下细节？

李总：首先，酸性酸性材料适用于熔炼低合金铸铁和熔炼温度不高低碳钢、合金钢，不宜炼含有Al、Ti、B和稀土等活泼元素的钢种。使用温度不高，最高可达几百炉，且价格低廉，市场占有率较大。

对于碱性炉衬材料耐火度较高，适用熔炼如高锰铸件、高铬铸件、特种不锈钢、耐热钢等特殊材质的铸钢件。其热稳定性差，炉龄不高一般使用寿命在40-100炉

中性炉衬材料适用熔炼高碳钢、特殊钢及精密合金钢、不锈钢等。由于其使用温度较高，炉龄不会太长，一般不超过150炉。

耐材之窗：中频炉耐材在原料的把控也要求极为严格，您这边也做原料石英砂，能否阐述一下您对石英砂生产的要求？

李总：要生产高品质的石英砂，首先要保证原矿合格，这样就要在生产中选出符合要求的原矿。拒绝磨损机械铁进入原料，因此破碎机械易磨损件要选用容易除去磨损的机械铁材质，还要使用高效强磁除铁器除去磨损机械铁。筛分设备选用筛分精确的筛分设备，筛网要勤检查破损的要及时更换。

耐材之窗：李总您从事中频炉耐材生产与销售多年，有着丰富的行业经验，在原料的选取上，能不能给我们广大中频炉耐材厂家提供一些建议？ 

李总：酸性炉衬材料对石英要求比较严格，不但化学成分要符合高硅、低铁、氧化铝和氧化钾适中的要求，物理性质也要达到一定要求，比如硬度、强度要高，热膨胀率、高温破碎率要低，晶粒粗大、晶体结构稳定，热稳定性好，耐高温性强。石英原料要长期稳定。

中性料和碱性料要做到原料化学成分物理性能稳定，粒形圆整、粒度分布合理，配比计量准确。

在施工上，用干式振捣料构筑感应炉内衬时，要借助于附着于振动器施工，通过模胎将振动力传递给干式振捣料，在振动力的作用下使衬体达到紧密堆积。但振动器的功率、振动频率与振幅大小都对施工衬体的充填密度有较大的影响，必须通过试验来选择合适的参数来确定所选用的振动器型号和振动器的摆设方位。同时施工中不宜过分振动，否则会产生偏移而造成衬体组织结构不均匀。

耐材之窗：您觉得未来中频炉的发展趋势如何？

李总：中频炉作为金属熔炼炉体具有工艺简单、操作灵活方便、污染相对较小，在今后铸造，有色金属提纯方面具有一定优势，中频炉在一定时间内具有较大发展趋势和空间。

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振动器什么牌子最好？振动器是一种广泛应用于科技、医疗、娱乐等领域的电子设备，市面上存在着多种品牌和型号的振动器，每个品牌都有其自己的优点和适用范围。

根据目前市场反馈用户口碑评价，主要的振动器品牌有SONY、Satisfyer、LELO、We-Vibe、Hitachi、MagicWand等。这些品牌在设计、材料、性能方面均有卓越表现，有些品牌还针对某一特定领域进行了深度开，例如LELO和We-Vibe主要关注高端消费者市场，Hitachi和MagicWand则适用于按摩和治疗等领域。

虽然以上品牌被视为振动器的佼佼者，但不同用户的需求不同，对于振动器的选择需根据自需要和价值观进行权衡。因此，无法总结什么品牌最好，只能建议用户在购买前充分了解各品牌产品的优缺点，并结合自身实际情况做出选择。

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混凝土的质量是一个包含材料，环境，施工以及标准的许多因素的系统工程，单从施工的角度来说振捣就是一个极为重要的因素，对混凝土的性能有巨大的影响，目前我们国家在振捣的水平上相当于国外40年以前的水平，还处于极为落后的状态，1）首先混凝土制品的检验标准中的项目和范围，频次以及对混凝土本体的内部标准缺乏，检验手段落后。2）缺乏直观的频率测量仪器和标准以便于在施工来把握数据，3）不理解振捣的具体参数和混凝土特性的匹配的要求据来形成振捣方案。4）缺乏合格的混凝土振动器，表现为普遍使用低频振捣器，振动棒，费时费力。5）模板制造普遍和振捣系统脱节，没有将模板需要在动态下将混凝土捣实的特性体现出来，同时连附着式的使用也不甚清楚。这是我陪国外混凝土专家在国内考察两年看到的普遍现象

目前国内混凝土质量低下的一个最根本的一点是混凝土产品本身设定的标准低，，另外由于国内仍缺乏施工经验，致使落后的工艺仍有存在的余地。而检验标准不严缺乏相应的检验手段因而使产品质量低下，例如隧道管片标准，保护层的厚度比国外的要求低的多，同时还有应用振捣棒制造的公司，增加不稳定因素，国外的尺寸用红外测量，后期用射线来检验内部质量缺陷。最大地减低了质量的危险性，我们曾看过国内一重要工程的管片，被认为是典范的管片，被国外的专家发现一小孔，接着用手一捅，里面是个更大的洞，这样的产品只有外观无法保证使用寿命。建议有关部门引起重视提高相应的质量标准，采取强制性标准并要求购买一定的检验工具，例如频率仪，仅一千多人民币就可解决，至少可使模板和振动器有一个直观的可控参数，加强施工过程的控制。国外混凝土工程及产品已普遍使用射线检验，目前国内倾向于注重外观而忽视内在的质量，恰恰是忽视了最重要的部分。以轨道板为例，国外需要在双面打硬度，来确认是否有离析现象，国内就没有此检验项目。标准的低从根本上导致质量低下。

让我们看一看美国佛罗里达的BRUCE在混凝土振捣这篇文章里的论述，“在60年代的时候使用低频捣实1/2英寸塌落度的混凝土以4000转/分钟的频率要90秒，5000转的45秒，6000转的25秒，今天的典型频率为15，000转的只需5-15秒就可以了，目前内振大多数为空载12，000-17，000转……”从以上的论述可以了解到目前国外普遍使用高频振捣器。后面我们还会论述到为什么需要高频振捣，因为只有在这种条件下混凝土才能充分地暂时液化，通过振动来达到合适的密实度，即使在需要一定含气量的在一立方码（0.9144米）引气混凝土中含有50亿到150亿的微小气泡占总体积的4%-5%,气泡的的含量对抗冻融起着重要的作通过高频振捣作用引气剂才更好使气泡的体积变小并使之均匀分布，提高混凝土的耐久性。

而我国混凝土制品仍压倒多数地是低频振动，振捣棒普遍是3000转/分的软轴式，此种频率在混凝土中还要衰减20%以上。因而国内费时费力，而且国内目前的振捣器都大多质量低下，损坏频率极高，尤其是高频振动器的部件和工艺和国外仍有巨大差距。振动力矩不够经常导致内部的问题这导致混凝土的质量，尤其是内在质量有很大隐患，在国外使用模板的工程上普遍使用频率测定仪，价格极为微薄，但至关重要根据数据，可以测出是来自振动器，模板，还是混凝土的问题，并可以据此制定出合理的工艺参数，保证工程管理的可控性，量化性，目前混凝土工程众多，道路，桥梁，基础设施，堤坝，港口等等是极其巨大的。建设工程规模宏大，质量的问题会缩短工程的寿命，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。因此，提高混凝土质量，降低巨额的维修和重建费用已是工程技术人员必须要认真面对的课题。

在振捣的施工过程中应当选取合理的内外振配合，才能达到最好的效果，目前来国内混凝土振捣很多不熟练的人员来操作，如果加大运用附着式振捣器通过模板振捣的方式可以大大提高自动化方式减少人工的使用量。从而减少费用同时提高产品的质量。以目前箱梁生产为例，在浇筑腹板的时候主要以插振捣棒为主，人工使用量为12-18个人，这是根据我们到现场的实地观察过的，而且手工操作的结果就是把质量控制变成了受操作者技术，责任心，体力状况等因素影响的工作，难以保证质量，费工费时；同样国外的同样的箱梁，腹板连底板，两上翼板都是通过附着式振动器控制下料及内部振捣，当然需和振捣棒配合在端头拉预应力筋的地方还要加振捣棒操作。国内如果应用22个索泰振动器就可达到腹板依靠外振的自动化效果，目前北京轻轨正在施工，支撑轨道的墩柱也是在用人工振捣棒自上而下地进行振捣，在这些类似的混凝土制品上由于内部钢筋网密集实际上有许多操作的困难而且易造成质量的问题而降低混凝土的使用寿命。国外桥墩都采用自动化的外振，国内造成类似问题的原因有几点，有些是为了最大降低模板的价格，简化设计，但这忽视了几个基本的问题，混凝土模板是动态的，是要满足振捣要求的，目前的隧道衬砌台车的设计使隧道振捣几乎成为不可能，振捣棒也只是象征性的振捣这相当于欧洲40年前的工艺，目前以类似国内工艺建造的阿尔卑斯山隧道都重修了或正在重修，因为如此的隧道最多为40年的使用寿命。我初步估计要做出此类合格的模板，要增加30%以上的成本，不应该的首次投资的节省会导致综合成本，工时和人力成本的巨额支出，但如桥墩和U梁之类的模板不增加多少支出而需要改变设计思路就会点铁成金。这种模板需改变设计，增加费用，而在某些场合例如墩柱上其实不需要增加模板的费用，无论厚度和刚度都达得到，只要按附着式振捣排布筋的位置就可以了。还可以采取中间的方案，箱梁至少可以采取腹板外振的方式，就可以带来相当大的改善达到，提高质量 

国内目前振捣器的效果还是和国外有相当大的差距，大家可以参观一下我国引进的德国轨枕生产线，上面的意大利振捣器只是1200型也就是1.2吨的振捣力，而旁边使用国内的振捣器就是需要双倍的数目，也就是说直接价格即使不考虑其他因素即使国外比国内贵两倍也不多，何况其他的因素，如噪音，耐用度都相距甚远。只有好的振动器才能提供足够的，稳定的振捣力，才能保证混凝土的特性有关，在具备好的振动器的情况下，也要知道并遵守如何操作振动器对于外部振动器来说和模板的配合以及安装的位置都十分重要。这就是为什么索泰振捣注重指导使用的原因，同时也是国内目前唯一的由国外资深的技术人员提供全面解决方案的公司。

索泰振动器为国外许多公司配套各种振动器，无论是气动，电动都是十分成熟的产品。我们最先在国内引进使用了气动振动器，并把成熟的经验结合国内实际进行了应用，我们在国内已经积累了一定的经验，并继续为国内提供产品的整体解决方案，目前国内的管片模具，T型梁，U型梁上都采用了索泰公司的振动器，开创了中国混凝土气动振动的历史。

索泰气动振动器的振动原理

气动振动器是在一个两侧封闭的气室里，设置一个主轴，轴上具有纵向设置的气孔，孔上放有多边形状的控气片，可随着压力的增减来开闭，外边再设置两个空心轴，通过气压形成的气垫使两个轴旋转运动产生偏心力，通过偏心力来产生高频振动。通过改变轴的体积来产生可达15000转/分的高频转动，产生可达6吨的振动力，理论和实际上都可以提高指标，但为了计算和制造使用方便，目前的标准型号如公司宣传型号。F=MΩ2e; M是转动轴的质量，Ω是角速度,e是偏心率，由由于没有轴承，可靠气压来调节激振力，从而可以达到很高转数，结构简单稳定，但靠国内的加工精度和材料很难达到

在噪声方面：可通过附属装置来削减噪声，将噪音控制在85Db,目前实际上国内的电动振动器噪音已经达到很大的数值。气动振动器即使不减噪也和国内电动振动器基本相当。

实际上气动振动器的结构并不复杂，但由于需要很高的制造精度和材料要求严格目前国内还没有完全掌握此技术的生产厂家。气动振动器两个转动的圆柱体，产生均匀的的力，可以波的形式使物料均匀的方向性流动。索泰气动振动器的优点是1.频率无极可调，通过气压来调整转数及激振力 2.高频可达2、3万转，是高性能混凝土振动的唯一选择。3.寿命可达十年，坚固耐用，4.实际使用中由于气动振动器的高穿透性可大大减少了振动器的使用数量。5.振幅是相同振捣力的电动振动器的三分之一，同时加速度很快越过模板自身共振.频率，因而比电动少损害模板6.提高了效率，可实现许多品种的自动化生产，节约人力。节省能源。7.大幅度降低了梁厂、板场、地铁管片等的总体投资成本。

振动器和混凝土振捣的相互关系

相同体积的混凝土振捣质量和效率是和作用在混凝土的振捣频率，振幅，激振力有直接关系，混凝土振捣过程，实际上是使浇灌后的混凝土，骨料之间失去空隙，达到密实状态，也是混凝土的一种液化过程，当振捣的振动频率与骨料固有的自振频率相接近时，就能大大的促进混凝土的液化，获得良好的振捣效果混凝土振幅与振动频率:对于一定的混凝土，振幅和振动频率的选择应互相协调,既要使颗粒的振动衰减小，又不致使颗粒在振动过程中出现静止状态。试验结果表明，当振动速度超过极限速度值时，颗粒的振幅还必须超过某一极限振幅值（一般约0.04mm）混凝土才能液化，故所选用的振幅不宜过小。但振幅过大也会降低振动效果，因这将使颗粒产生跳跃捣击，而不是作谐振运动，混凝土内部产生涡流致使混凝土呈现分层现象，且颗粒在跳跃过程中会吸入大量空气，降低混凝土的密实度。合适的振幅值与骨料颗粒的粒径和混凝土的流动性有关。随着骨料粒径的减小，振幅宜减小,但振动频率则应相应地增大，以保持必要的振动速度。当强迫振动的频率与颗粒的固有频率相同时，则会产生共振现象，这时振动的衰减最小，振幅可达最大。因此，合适振动频率的选择与颗粒的粒径有关。由于混凝土中颗粒粒径大小不同，不可能分别对各种粒径都采用相应的振动频率，而只能在一定的粒组成范围选择一个适宜的平均振动频率值。

索泰振捣器结合最好的振幅和振动频率为优质混凝土的产品创造了基本的条件。可以在良好排气的前提下，少振动混凝土中大的集料从而减少离析的现象。

索泰振捣器经过实验后选取振幅和频率组合分为不同型号适应各种混凝土的振捣，而且无级不间歇调整频率，这是目前世界上最先进的振捣器，当然还需要和模板更好的配合，因而索泰公司可以提供模板设计并对现有的模板进行指导改动。

振动加速度:试验表明，振动加速度对结构粘度的降低有很大影响。对一般流动性混凝土，当加速度接近0.5g（g为重力加速度）时，混凝土开始密实，然后随着加速度的增加，密实效果呈直线提高。但当加速度超过4g后，密实效果则不再提高了。

振动延续时间:合适的振幅、振动频率、振动速度以及振动加速度值的选择，是以在一定的振动延续时间内保证混凝土能达到要求的密实度为条件来确定的。所以，振动延续时间是影响振动效果的一个重要参数。当振幅与振动频率已选定保持不变时，对于一定流动性的混凝土所需的振动延续时间有一临界值。低于这一临界值，混凝土不能充分捣实，高于临界值，混凝土的密实度也不会有显著的增长。而且当振动时间过长时，甚至还会导致混凝土产生离析现象，反而降低混凝土的质量。

振捣频率的选择

　　根据有关的试验研究，骨料自振频率n与骨料粒径r的平方根成反比。即：n=

　　式中，K为振波在骨料内的传播速度,一般可以认为是某常数；d为骨料直径。

　　从式中可以看出，骨料颗粒直径较大时宜用频率较低的振捣棒。颗粒较小时，宜用频率较高的振捣棒。

　根据国外的资料1500的低频可以振动大的骨料，中频3000-6000可以振动小粒径的砂石，而12000-20000的频率才用于振动砂浆和水泥，一方面使砂浆流动起到润滑作用，另外沙浆的本身也被聚集振实，最经济有效的办法是使用高频振动。同时索泰振捣器的振动深度可达50厘米，很多混凝土工程如，一般的隧道可以避免使用振捣棒，这也就是说如果有相应配合的衬砌台车，可以完全实现自动化，如桥的墩柱，由于混凝土垫块和钢筋的传导也可以不用振捣棒，可控的隧道混凝土砌筑，大大提高工作的效率和缩短建造时间。