一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及感應(yīng)電爐爐襯【技術(shù)領(lǐng)域】，它公開了一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料及其制作方法，所述感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料包括以下重量百分比的原料：高純度鎂砂70～90份，氧化鋁10～30份，硼酸0.8～1.2份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂：粒度為1～3mm的高純度鎂砂20～25％、粒度為4～6mm的高純度鎂砂35～40％、粒度為7～10mm的高純度鎂砂15～20％和粒度為0.2～0.8mm的高純度鎂砂15～20％。本發(fā)明以氧化鎂為基，在其中配氧化鋁，燒結(jié)時(shí)在氧化鎂顆粒之間形成鎂鋁尖晶石網(wǎng)絡(luò)，起結(jié)合作用，同時(shí)減少氧化鎂的膨脹系數(shù)，防止龜裂，具有良好的致密性，爐襯氣孔率小，體積密度大，均勻性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好。
【專利說明】一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感應(yīng)電爐爐襯【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)電爐用爐襯耐火材料，在熔煉過程中將影響鋼液或鐵液的冶金質(zhì)量(夾雜物)和生產(chǎn)成本(爐襯壽命)，應(yīng)給予足夠的重視并選好相關(guān)爐襯耐火材料。感應(yīng)電爐用爐襯耐火材料品種很多，按其性能可分為酸性(石英砂)，堿性(鎂砂)和中性(氧化鋁)爐襯，堿性和中性兼顧的冰晶石系耐火爐襯。選用耐火材料時(shí)，主要要考慮所熔煉鋼種或鐵種的化學(xué)成分和質(zhì)量要求，同時(shí)也要考慮生產(chǎn)成本。一般說來熔煉鋼時(shí),溶化溫度較高,對(duì)磷硫的要求嚴(yán)格，多數(shù)采用中性或堿性耐火材料以及堿性和中性兼顧的冰晶石系耐火材料，很少采用酸性材料而鑄鐵多數(shù)選用酸性爐襯材料。尖晶石系爐襯材料的特點(diǎn)是耐火度高，熱膨脹系數(shù)小，目前廣泛用作煉鋼用感應(yīng)爐的爐襯材料，尤其是大型感應(yīng)爐上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料及其制作方法，具有優(yōu)異的耐高溫性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性，原料來源方便，制作簡(jiǎn)單。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，其特征在于，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂70~90份，氧化鋁10~30份，硼酸0.8~1.2份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為I~3mm的高純度鎂砂20~25%、粒度為4~6mm的高純度鎂砂35~40%、粒度為7~1mm的高純度鎂砂15~20%和粒度為0.2~0.8mm的高純度鎂砂15~20%。
[0006]作為優(yōu)選的，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂75~85份，氧化鋁15~30份，硼酸0.8~1.2份。
[0007]作為優(yōu)選的，所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為2mm的高純度鎂砂22%、粒度為5mm的高純度鎂砂38%、粒度為8mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.5mm的高純度鎂砂20%。
[0008]作為優(yōu)選的，所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為1.5mm的高純度鎂砂25%、粒度為4.5mm的高純度鎂砂40%、粒度為9mm的高純度鎂砂17%和粒度為0.6mm的高純度鎂砂18%。
[0009]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法，其特征在于，包括以下順序步驟:
[0010](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0011 ] (2)將高純度鎂砂破碎；
[0012](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為I~3mm的高純度鎂砂、粒度為4~6mm的高純度鎂砂、粒度為7~1mm的高純度鎂砂和粒度為0.2~0.8mm的高純度鎂砂；
[0013](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理5-10分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20— 30分鐘即可。
[0014]本發(fā)明感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯的筑爐方法:
[0015](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(jìn)行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制13~15cm ；
[0016](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(jìn)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100mm，震實(shí)5遍，以后每次加料約90mm，用震動(dòng)打爐工具震實(shí)4遍，直到打滿為止，修好爐嘴和出鐵槽；
[0017](3)爐襯打筑好后防止24小時(shí)后進(jìn)行烘烤，以90°C /h的速度升溫，升溫至1000°C保溫2~2.5小時(shí)后，繼續(xù)加熱至1600~1650°C，保溫I~1.5小時(shí)即可。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明以氧化鎂為基，在其中配氧化鋁，燒結(jié)時(shí)在氧化鎂顆粒之間形成鎂鋁尖晶石網(wǎng)絡(luò)，起結(jié)合作用，同時(shí)減少氧化鎂的膨脹系數(shù)，防止龜裂，本發(fā)明可以用于各類合金鋼的榕煉，尤其是高錳鋼的榕煉，具有良好的致密性，爐襯氣孔率小，體積密度大，均勻性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好；本發(fā)明烘烤時(shí)，低溫長(zhǎng)時(shí)間緩慢烘爐，有效防止升溫快爐壁開裂；本發(fā)明爐襯材料耐火度高于1750°C，軟化溫度高于1700°C，具有良好的耐腐蝕性、熱態(tài)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)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(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0020]實(shí)施例一:
[0021]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂85份，氧化鋁25份，硼酸0.8份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為2mm的高純度鎂砂22%、粒度為5mm的高純度鎂砂38%、粒度為8mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.5mm的高純度鎂砂20%。
[0022]所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0023](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0024](2)將高純度鎂砂破碎；
[0025](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，按重量百分比及，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為2mm的高純度鎂砂22%、粒度為5mm的高純度鎂砂38%、粒度為8mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.5mm的高純度鎂砂20% ；
[0026](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理5分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20分鐘即可。
[0027]本發(fā)明感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯的筑爐方法:
[0028](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(jìn)行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制13~15cm ；
[0029](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(jìn)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100mm，震實(shí)5遍，以后每次加料約90mm，用震動(dòng)打爐工具震實(shí)4遍，直到打滿為止，修好爐嘴和出鐵槽；
[0030](3)爐襯打筑好后防止24小時(shí)后進(jìn)行烘烤，以90°C /h的速度升溫，升溫至1000°C保溫2~2.5小時(shí)后，繼續(xù)加熱至1600~1650°C，保溫I~1.5小時(shí)即可。
[0031]實(shí)施例二:
[0032]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂90份，氧化鋁10份，硼酸1.2份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為1.5mm的高純度鎂砂25%、粒度為4.5mm的高純度鎂砂40%、粒度為9mm的高純度鎂砂17%和粒度為0.6mm的高純度鎂砂18%。
[0033]所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0034](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0035](2)將高純度鎂砂破碎；
[0036](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，按重量百分比計(jì)，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為1.5mm的高純度鎂砂25%、粒度為4.5mm的高純度鎂砂40%、粒度為9mm的高純度鎂砂17%和粒度為0.6mm的高純度鎂砂18% ；
[0037](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理10分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理30分鐘即可。
[0038]實(shí)施例三:
[0039]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂80份，氧化鋁20份，硼酸1份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為1mm的高純度鎂砂20%、粒度為4mm的高純度鎂砂40%、粒度為7mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.8mm的高純度鎂砂20%。
[0040]所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0041](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0042](2)將高純度鎂砂破碎；
[0043](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，按重量百分比計(jì)，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為1mm的高純度鎂砂20%、粒度為4mm的高純度鎂砂40%、粒度為7mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.8mm的高純度鎂砂20% ；
[0044](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理9分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理25分鐘即可。
[0045]實(shí)施例四:
[0046] —種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂70份，氧化鋁30份，硼酸1.1份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為3mm的高純度鎂砂24%、粒度為6mm的高純度鎂砂38%、粒度為1mm的高純度鎂砂18%和粒度為0.7mm的高純度鎂砂20%。
[0047]所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0048](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0049](2)將高純度鎂砂破碎；
[0050](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，按重量百分比計(jì)，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為3mm的高純度鎂砂24%、粒度為6mm的高純度鎂砂38%、粒度為1mm的高純度鎂砂18%和粒度為0.7mm的高純度鎂砂20% ；
[0051](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理6分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理22分鐘即可。
[0052]實(shí)施例五:
[0053]一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂75份，氧化鋁25份，硼酸0.9份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為2.5mm的高純度鎂砂23%、粒度為5.5mm的高純度鎂砂37%、粒度為8.5mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.4mm的高純度鎂砂20%。
[0054]所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法包括以下順序步驟:
[0055](I)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸；
[0056](2)將高純度鎂砂破碎；
[0057](3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，按重量百分比計(jì)，所述高純度鎂砂包含以下粒度:粒度為2.5mm的高純度鎂砂23%、粒度為5.5mm的高純度鎂砂37%、粒度為8.5mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.4mm的高純度鎂砂20% ；
[0058](4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理8分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理28分鐘即可。
[0059]本發(fā)明以氧化鎂為基，在其中配氧化鋁，燒結(jié)時(shí)在氧化鎂顆粒之間形成鎂鋁尖晶石網(wǎng)絡(luò)，起結(jié)合作用，同時(shí)減少氧化鎂的膨脹系數(shù)，防止龜裂，本發(fā)明可以用于各類合金鋼的榕煉，尤其是高錳鋼的榕煉，具有良好的致密性，爐襯氣孔率小，體積密度大，均勻性高，燒結(jié)性好和耐激冷激熱性好；本發(fā)明烘烤時(shí)，低溫長(zhǎng)時(shí)間緩慢烘爐，有效防止升溫快爐壁開裂；本發(fā)明爐襯材料耐火度高于1750°C，軟化溫度高于1700°C，具有良好的耐腐蝕性、熱態(tài)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，絕緣性好，施工能好、燒結(jié)性能好、筑爐及維修方便。
[0060]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H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(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)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】
1.一種感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，其特征在于，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂70~90份，氧化鋁10~30份，硼酸0.8~1.2份；所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為I~3mm的高純度鎂砂20~25%、粒度為4~6mm的高純度鎂砂35~40%、粒度為7~1mm的高純度鎂砂15~20%和粒度為0.2~0.8mm的高純度鎂砂15~20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，其特征在于，包括以下重量份的原料:高純度鎂砂75~85份，氧化鋁15~30份，硼酸0.8~1.2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，其特征在于，所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為2_的高純度鎂砂22%、粒度為5mm的高純度鎂砂38%、粒度為8mm的高純度鎂砂20%和粒度為0.5mm的高純度鎂砂20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料，其特征在于，所述高純度鎂砂按重量百分比計(jì)包括以下粒度的高純度鎂砂:粒度為1.5mm的高純度鎂砂25%、粒度為4.5mm的高純度鎂砂40%、粒度為9mm的高純度鎂砂17%和粒度為0.6mm的高純度鎂砂 18%。
5.—種權(quán)利要求1至4之一所述的感應(yīng)電爐用尖晶石系爐襯耐火材料的制作方法，其特征在于，包括以下順序步驟: (1)按所述重量份進(jìn)行稱取各原料:高純度鎂砂，氧化鋁，硼酸； (2)將高純度鎂砂破碎； (3)將破碎后的高純度鎂砂過振動(dòng)篩，所述高鋁礬土熟料包含以下粒度:粒度為I~3mm的高純度鎂砂、粒度為4~6mm的高純度鎂砂、粒度為7~1mm的高純度鎂砂和粒度為 .0.2~0.8mm的高純度鎂砂； (4)將破碎后高純度鎂砂作為骨料先投入攪拌機(jī)里，再將氧化鋁投入預(yù)攪拌處理5—10分鐘，最后將硼酸投入攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌處理20— 30分鐘即可。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104130000SQ201410356370
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)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(qǐng)人:寧國(guó)市開源電力耐磨材料有限公司