一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及中頻爐爐襯【技術(shù)領(lǐng)域】，它公開了一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料及其制作方法，所述爐襯材料包括以下重量份的原料：高純度石英砂100份，鎂砂粉5～7份，氧化鋯0.08份，硼酸0.8～1.2份；所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂：粒度為5～10目的高純度石英砂15～25％、粒度為15～30目的高純度石英砂15～25％、粒度為35～40目的高純度石英砂15～25％、粒度為45～50目的高純度石英砂10～20％以及粒度為60～70目的高純度石英砂5～8％和粒度在200目的8～10％高純度石英砂。本發(fā)明使用不同的粒度高純度石英砂，中頻爐爐襯氣孔率小，致密性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好。
【專利說明】一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中頻爐爐襯【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中頻感應(yīng)爐因其操作維護簡單，元素熔煉損耗少、成分易控制等優(yōu)點，常被一些中小企業(yè)選擇為熔煉設(shè)備，延長中頻爐爐襯壽命，是目前降低成本、提高效率的首要問題之一。中頻感應(yīng)爐爐襯質(zhì)量好壞不僅影響爐襯使用壽命，同時直接影響所熔化材質(zhì)熔液的冶金質(zhì)量，爐襯主要影響被熔化材質(zhì)熔液中的夾雜物含量和有害氣體含量，從而將影響鑄件冶金質(zhì)量，同時影響企業(yè)的直接生產(chǎn)成本。
[0003]中國專利201210085401.2公開了一種中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法，爐體襯料組份按質(zhì)量份數(shù)比為石英砂與硼酸的配比100: 0.8-1.3;石英砂按質(zhì)量百分比為粒度3-5目的5-11%石英砂、粒度大于5-10目的18-22%石英砂、粒度大于10-20目的20-30%石英砂、粒度大于20-40目的10-20%石英砂以及粒度大于40-70目的5-11%石英砂和粒度在270目的25-30%石英砂；爐領(lǐng)與爐嘴材料組份包括粒度6-10目的5-20%的石英砂、粒度大于10-20目30-50%的石英砂以及30-50%的耐火泥和4-7%的水玻璃。該發(fā)明通過調(diào)節(jié)不同粒徑高純度石英砂的比配以及適量增加細石英砂以抵消硼酸減少對爐襯的不良影響，通過適量的不同粒徑的粗石英砂，使?fàn)t襯的骨架更加合理，故能通過多種不同粒徑的石英砂，提高爐襯的密度，使?fàn)t襯具有較好的強度，同時由于爐襯組織密集，也提高爐襯的抗侵蝕性。但是該發(fā)明石英砂粗粒度砂粒過多，打結(jié)密度差，在與金屬接觸的表面難以形成穩(wěn)固和完整的燒結(jié)層，并使?fàn)t襯燒結(jié)時膨脹較大，容易引起爐襯破裂，孔隙率增加，影響爐襯壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用壽命長，熱態(tài)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機械性能優(yōu)異的耐用型中頻爐酸性爐襯材料及其制作方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5~7份，氧化鋯0.08份，硼酸0.8~1.2份；所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為5~10目的高純度石英砂15~25%、粒度為15~30目的高純度石英砂15~25%、粒度為35~40目的高純度石英砂15~25%、粒度為45~50目的高純度石英砂10~20%以及粒度為60~70目的高純度石英砂5~8%和粒度在200目的8~10%高純度石英砂。
[0007]優(yōu)選的，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為5~8目的高純度石英砂18~22%、粒度為20~25目的高純度石英砂18~22%、粒度為38目的高純度石英砂18~22%、 粒度為48~50目的高純度石英砂16~18%以及粒度為63~66目的高純度石英砂6~8%和粒度在200目的8~10%高純度石英砂。
[0008]優(yōu)選的，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為7目的高純度石英砂22%、粒度為28目的高純度石英砂24%、粒度為38目的高純度石英砂20%、粒度為46目的高純度石英砂20%以及粒度為68目的高純度石英砂6%和粒度在200目的8%高純度石英砂。
[0009]優(yōu)選的，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為6目的高純度石英砂18%、粒度為25目的高純度石英砂22%、粒度為36目的高純度石英砂25%、粒度為45目的高純度石英砂18%以及粒度為68目的高純度石英砂8%和粒度在200目的9%高純度石英砂。
[0010]更有選的，所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5 %，Al2O30.3 %，F(xiàn)e2O30.04 %，ZrO20.06 %，雜質(zhì) 0.1%。
[0011]一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料的制作方法，其特征在于，包括以下順序步驟:
[0012](I)按所述重量份進行稱取各原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5~7份，硼酸
0.8 ~1.2 份；
[0013](2)將高純度石英砂破碎；
[0014](3)將破碎后的高純度石英砂顆粒過振動篩，要求高純度石英砂包含以下六種粒度:粒度為5~10目的高純度石英砂、粒度為15~30目的高純度石英砂、粒度為35~40目的高純度石英砂、粒度為45~50目的高純度石英砂以及粒度為60~70目的高純度石英砂和粒度在200目的高純度石英砂；
[0015](4)將破碎后高純度石英砂粉料作為骨料先投入攪拌機里，再將鎂砂粉投入預(yù)混處理5~10分鐘，最后將硼酸和氧化鋯投入攪拌機內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20~30分鐘即可。
[0016]本發(fā)明耐用型中頻爐酸性爐襯的筑爐方法:
[0017](I)先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3~1mm且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制13~15cm ；
[0018](2)將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后，用木銷釘好后再加入上層的爐體襯料；第一次加約120mm，震實5遍，以后每次加料約100mm，用震動打爐工具震實4遍，直到打滿為止，修好爐嘴和出鐵槽；
[0019](3)爐襯打筑好后防止24小時后進行烘烤，以80°C /h的速度升溫，升溫至900°C保溫2~2.5小時后，繼續(xù)加熱至1600~1650°C，保溫I~1.5小時即可。
[0020] 本發(fā)明的有益效果:(I)本發(fā)明使用高純度石英砂，并合理配比不同的粒度，中頻爐爐襯氣孔率小，致密性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好；(2)在爐襯材料中加入鎂砂粉，在高溫下有效防止?fàn)t襯材料生成玻璃相而軟化，加入硼酸可降低爐襯材料的燒結(jié)溫度，促進尖晶石的形成；(3)本發(fā)明烘烤時，低溫長時間緩慢烘爐，有效防止升溫快爐壁開裂；(4)本發(fā)明爐襯材料耐火度高于1720°C，軟化溫度高于1700°C，具有良好的熱態(tài)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機械性能，絕緣性好，施工能好、燒結(jié)性能好、筑爐及維修方便。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體說明。
[0022]實施例一:
[0023]—種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉6份，氧化鋯0.08份，硼酸1.0份；所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%, Al2O3O- 3%, Fe2O30.04%, ZrO20.06%，雜質(zhì) 0.1% ;所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為7目的高純度石英砂22%、粒度為28目的高純度石英砂24%、粒度為38目的高純度石英砂20%、粒度為46目的高純度石英砂20%以及粒度為68目的高純度石英砂6%和粒度在200目的8%高純度石英砂。
[0024]所述耐用型中頻爐酸性爐襯材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0025](I)按所述重量份進行稱取各原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉6份，硼酸1.0份；
[0026](2)將高純度石英砂破碎；
[0027](3)將破碎后的高純度石英砂顆粒過振動篩，按所述要求稱取不同粒度的高純石英砂；
[0028](4)將破碎后高純度石英砂粉料作為骨料先投入攪拌機里，再將鎂砂粉投入預(yù)混處理5~10分鐘，最后將硼酸和氧化鋯投入攪拌機內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20~30分鐘即可。
[0029]本發(fā)明耐用型中頻爐酸性爐襯的筑爐方法:
[0030](I)先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3~1mm且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制13~15cm ；
[0031](2)將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后，用木銷釘好后再加入上層的爐體襯料；第一次加約120mm，震實5遍，以后每次加料約100mm，用震動打爐工具震實4遍，直到打滿為止，修好爐嘴和出鐵槽；
[0032](3)爐襯打筑好后防止24小時后進行烘烤，以80°C /h的速度升溫，升溫至900°C保溫2~2.5小時后，繼續(xù)加熱至1600~1650°C，保溫I~1.5小時即可。
[0033]實施例二:
[0034]一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5份，氧化鋯0.08份，硼酸0.8份；所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%, Al2O3O- 3%, Fe2O30.04%, ZrO20.06%，雜質(zhì) 0.1% ;所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為6目的高純度石英砂18%、粒度為25目的高純度石英砂22%、粒度為36目的高純度石英砂25%、粒度為45目的高純度石英砂18%以及粒度為68目的高純度石英砂8%和粒度在200目的9%高純度石英砂。
[0035]實施例三:
[0036]一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉7份，氧化鋯0.08份，硼酸1.2份；所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%, Al2O3O- 3%, Fe2O30.04%, ZrO20.06%，雜質(zhì) 0.1% ;所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為5目的高純度石英砂15%、粒度為15目的高純度石英砂25%、粒度為35目的高純度石英砂25%、粒度為45目的高純度石英砂20%以及粒度為60目的高純度石英砂5%和粒度在200目的10%高純度石英砂。
[0037]實施例四:
[0038]—種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5.5份，氧化鋯0.08份，硼酸0.9份；所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%,A12030.3%,Fe2030.04%, Zr020.06%，雜質(zhì) 0.1% ;所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為10目的高純度石英砂25%、粒度為30目的高純度石英砂25%、粒度為40目的高純度石英砂15%、粒度為50目的高純度石英砂19%以及粒度為70目的高純度石英砂8%和粒度在200目的8%高純度石英砂。
[0039]實施例五:
[0040]一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉6.5份，氧化鋯0.08份，硼酸1.1份；所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%,A12030.3%,Fe2030.04%, Zr020.06%，雜質(zhì) 0.1% ;所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為8目的高純度石英砂20%、粒度為20目的高純度石英砂20%、粒度為39目的高純度石英砂18%、粒度為48目的高純度石英砂15%以及粒度為65目的高純度石英砂7%和粒度在200目的10%高純度石英砂。
[0041]本發(fā)明使用高純度石英砂，并合理配比不同的粒度，中頻爐爐襯氣孔率小,致密性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好；在爐襯材料中加入鎂砂粉，在高溫下有效防止?fàn)t襯材料生成玻璃相而軟化，加入硼酸可降低爐襯材料的燒結(jié)溫度，促進尖晶石的形成；本發(fā)明爐襯材料耐火度高于1720°C，軟化溫度高于1700°C，具有良好的熱態(tài)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機械性能，絕緣性好，施工能好、燒結(jié)性能好、筑爐及維修方便。
[0042]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5~7份，氧化鋯0.08份，硼酸0.8~1.2份；所述高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為5~10目的高純度石英砂15~25%、粒度為15~30目的高純度石英砂15~25%、粒度為35~40目的高純度石英砂15~25%、粒度為45~50目的高純度石英砂10~20%以及粒度為60~70目的高純度石英砂5~8%和粒度在200目的8~10%高純度石英砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為5~8目的高純度石英砂18~22%、粒度為20~25目的高純度石英砂18~22%、粒度為38目的高純度石英砂18~22%、粒度為48~50目的高純度石英砂16~18%以及粒度為63~66目的高純度石英砂6~8%和粒度在200目的8~10%高純度石英砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為7目的高純度石英砂22%、粒度為28目的高純度石英砂24%、粒度為38目的高純度石英砂20%、粒度為46目的高純度石英砂20%以及粒度為68目的高純度石英砂6%和粒度在200目的8%高純度石英砂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，所述爐襯原料的高純度石英砂按重量百分比包括以下粒度的高純度石英砂:粒度為6目的高純度石英砂18%、粒度為25目的高 純度石英砂22%、粒度為36目的高純度石英砂25%、粒度為45目的高純度石英砂18%以及粒度為68目的高純度石英砂8%和粒度在200目的9%高純度石英砂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐用型中頻爐酸性爐襯材料，其特征在于，所述高純度石英砂包括以下重量百分比的化學(xué)成分:Si0299.5%, Al2O30.3%, Fe2O30.04%, ZrO20.06%，雜質(zhì) 0.1%。
6.—種權(quán)利要求1至5之一所述的耐用型中頻爐酸性爐襯材料的制作方法，其特征在于，包括以下順序步驟: (1)按所述重量份進行稱取各原料:高純度石英砂100份，鎂砂粉5~7份，硼酸0.8~.1.2 份； (2)將高純度石英砂破碎； (3)將破碎后的高純度石英砂顆粒過振動篩，要求高純度石英砂包含以下六種粒度:粒度為5~10目的高純度石英砂、粒度為15~30目的高純度石英砂、粒度為35~40目的高純度石英砂、粒度為45~50目的高純度石英砂以及粒度為60~70目的高純度石英砂和粒度在200目的高純度石英砂； (4)將破碎后高純度石英砂粉料作為骨料先投入攪拌機里，再將鎂砂粉投入預(yù)混處理.5~10分鐘，最后將硼酸和氧化鋯投入攪拌機內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20~30分鐘即可。
【文檔編號】C04B35/66GK104163641SQ201410356257
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】汪德發(fā) 申請人:寧國市開源電力耐磨材料有限公司