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1、中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法来源：广搜网本站原创 公益为中国网民提供数字化信息发布日期：2013-8-1616:12:29发明人：赵义锋吴钧喻光远刘宇(摘要：本发明涉及一种中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑 炉方法，炉体衬料组份按质量份数比为石英砂与硼酸的配比100 : 0.8-1.3;石英砂按质量百分比为粒度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；炉领与炉嘴材料组份包括粒度
2、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。本发明通过改进炉衬材料和筑炉工艺，能提高使酸性炉衬有效使用寿命，缩短烘炉时间。)炉嘴材料，所述炉体衬料组份包括石英砂和硼酸，石英砂与硼酸的配比按质量份数比100 : 0.8-1.3;所述的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5目的5-11 %石英砂、粒度为大于5-10目的18-22 %石英砂、粒度为大于10-20目的20-30 %石英砂、粒度为大于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；所述
3、的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为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。2. 根据权利要求1所述的中频感应电炉的酸性炉材料，其特征在于：所述炉体衬料的石英砂包括粒度为4目的7-9 %石英砂、粒度为7-9目的19-21 %石英砂、粒度为12-18目23-27 %的石英砂以及粒度在 25-35目的12-16 %石英砂和粒度在 50-60目的7-9 %石英砂以及粒度在270目的26-28 %石英砂。3. 根据权利要求1所述的中频感应电炉的酸性炉材料，其特征在于：所述的炉领与炉嘴材料组份包括粒度为7-9目
4、的10-15 %的石英砂、14-18目35-45 %的石英砂以及35-45 %的耐火泥和5-6 %的水玻璃。4. 根据权利要求1所述的中频感应电炉的酸性炉衬材料的筑炉方法，其特征在于：(1) 、制作炉体衬料以及炉领与炉嘴材料：按质量百分比，将粒度为3-5目的5-11 %石英砂、粒度为大于 5-10目的18-22 %石英砂、粒度为大于10-20目的20-30 %石英砂以及粒度为大于20-40目的10-20 %石英砂和粒度在 40-70目的5-11 %石英砂混合搅拌8-15分钟 后，加入硼酸后混合搅拌6-10分钟，再加入粒度在 270目的25-30 %石英砂混合搅拌 8-15分钟后出料制得炉体衬料
5、待用，其中所述石英砂与硼酸的配比按重量比100 : 0.8-1.2 ;将粒度为6-10目的5-20 %石英砂以及粒度大于10-20目的30-50 %石英砂以及30-50 %的耐火泥和4-7 %的水玻璃搅拌混合后制作炉领与炉嘴材料待用；(2) 、炉底与炉身打结：先在感应圈一侧铺设一层厚度在3-10mm且内加双层玻璃丝纤维布的绝缘板，按炉底尺寸辅设厚度大于2mm的耐火板，将炉体衬料均匀加在耐火板上后进行捣固打结制成炉底，炉底高度控制在13-15cm，将坩埚模放置在感应圈中固定，并与感应圈同心，将炉体衬料均匀加入坩埚模内进行分层捣固打结，在下层捣固打结后在其表面 划毛后才可加入上层的炉体衬料；(3)
6、 、炉领与炉嘴的打结：用炉领与炉嘴材料放入坩埚模内捣固进行炉领与炉嘴打结，炉嘴表面光滑平整；(4) 、烘炉和烧结：将打结好的炉体放置165-210h后进行烘炉，将感应圈功率控制在30-40kW,待感应圈有水珠渗出时将炉体前倾25-30 持续1.8-2.2h;再对炉体进行烧结，先将感应圈功率升至 48-52kW保持1-1.5h，再将感应圈功率升到 60-65kW持续0.8-1.5h 使炉衬材料内二氧化硅发生晶体转变，最后将感应圈功率提高至68-72kW保持3.5-4.5h，完成炉衬修筑。中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法技术领域0001本发明涉及一种中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法，属
7、于中频感应电炉 技术领域。背景技术0002感应电炉分为工频感应电炉和中频感应电炉两类，从经济和效率等方面的综合考 虑，中频感应电炉得到迅速地发展，尤其在铸铁、铸钢及有色合金熔炼的应用中较为广泛。 熔化工艺对感应电炉炉衬的要求是耐火度、物理化学的稳定性、热膨胀系数小，较高的高温 强度，良好的绝缘性能，较低的热传导性能和原材料成本及环保等指标。但在实际生产中， 由于高温、激冷激热、强烈炉渣侵蚀及激烈的电磁搅拌直接刷洗坩埚炉衬，造成感应电炉炉 衬极易损伤和损坏，造成炉衬的有效使用寿命短，目前的中频感应电炉的炉龄普遍较低。当 炉衬一旦损坏必须重新筑炉，无论大小炉，筑一次炉成本少则上万，多则几万元。00
8、03中频感应电炉炉衬的高温性能主要取决于所用耐火衬料的物理、化学性能及矿物 组成，在原辅材料选定的前提下，炉衬的烧结工艺是使炉衬获得良好的显微组织结构以充 分发挥其耐高温性能的关键工序。0004酸性炉衬是目前熔炼铸铁的常用炉衬之一，其主要成分为二氧化硅耐火材料，该酸性炉衬材料配方通常采用四种粒度不同的粒度为8-10目、10-20目、20-40目以及270目的石英砂进行混合，各粒度的石英砂按质量百分比分别对应为10%、30%以及30%和30%,硼酸在石英砂中起到粘结作用。上述炉衬材料中硼酸占石英砂的比例超过2%,而硼酸量较大会造成石英砂熔化温度加厚烧结层的产生，使得炉衬缓冲层厚度减少，因炉衬强
9、度下降，从而引起使用寿命下降。其次，现有的酸性炉衬材料中石英砂粒度配比例中粗砂较 为单一，其石英砂粒度及其配比，使炉衬不易形成致密，而影响使用寿命，故目前酸性炉衬 的有效使用寿命平均在 200炉左右。再则目前烘炉时间在12小时左右，对原料和电费的浪费很大，也增加的筑炉成本。发明内容0005本发明的目的是提供一种能提高使酸性炉衬有效使用寿命，缩短烘炉时间，降低筑炉成本的中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法。0006本发明为达到目的的技术方案是：一种中频感应电炉的酸性炉衬材料，其特征在 于：包括炉体衬料以及炉领与炉嘴材料，所述炉体衬料组份包括石英砂和硼酸，石英砂与硼 酸的配比按质量份数比100
10、: 0.8-1.3;所述的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5目的5- 11 %石英砂、粒度为大于 5-10目的18-22 %石英砂、粒度为大于10-20目的20-30 %石英砂、粒度为大于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；所述的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为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。0007本发明中频感应电炉的酸性炉衬材料的筑炉方法，其特征在于：0008 (1)、制作炉体衬料以及炉领与炉嘴材料：按质量
11、百分比，将粒度为3-5目的5-11 %石英砂、粒度为大于 5-10目的18-22 %石英砂、粒度为大于10-20目的20-30 %石英砂以及粒度为大于 20-40目的10-20 %石英砂和粒度在 40-70目的5-11 %石英砂混合 搅拌8-15分钟后，加入硼酸后混合搅拌6-10分钟，再加入粒度在 270目的25-30%石英砂混合搅拌8-15分钟后岀料制得炉体衬料待用，其中所述石英砂与硼酸的配比按重量比100 : 0.8-1.2;将粒度为6-10目的5-20 %石英砂以及粒度大于10-20目的30-50 %石英砂以及30-50 %的耐火泥和4-7 %的水玻璃搅拌混合后制作炉领与炉嘴材料待用；
12、0009 (2)、炉底与炉身打结：先在感应圈一侧铺设一层厚度在3-10mm且内加双层玻璃丝纤维布的绝缘板，按炉底尺寸辅设厚度大于2mm的耐火板，将炉体衬料均匀加在耐火板上后进行捣固打结制成炉底，炉底高度控制在13-15cm，将坩埚模放置在感应圈中固定，并与感应圈同心，将炉体衬料均匀加入坩埚模内进行分层捣固打结，在下层捣固打结后在其 表面划毛后才可加入上层的炉体衬料；0010 (3)、炉领与炉嘴的打结：用炉领与炉嘴材料放入坩埚模内捣固进行炉领与炉嘴打 结，炉嘴表面光滑平整；0011 (4)、烘炉和烧结：将打结好的炉体放置 165-210h后进行烘炉，将感应圈功率控 制在30-40kW,待感应圈有
13、水珠渗出时将炉体前倾25-30 持续1.8-2.2h;再对炉体进行烧结，先将感应圈功率升至48-52kW保持1-1.5h，再将感应圈功率升到 60-65kW持续0.8-1.5h 使炉衬材料内二氧化硅发生晶体转变，最后将感应圈功率提高至68-72kW保持3.5-4.5h，完成炉衬修筑。0012本发明通过对炉体衬料进行改进和调整，在炉体衬料中增加了3-5目的细石英砂，同时也增加了 40-70目的粗石英砂，通过调节不同粒径石英砂的比配以及适量增加细 石英砂以抵消硼酸减少对炉衬的不良影响，通过适量的不同粒径的粗石英砂，使炉衬的骨 架更加合理，故能通过多种不同粒径的石英砂，提高炉衬的密度，使炉衬具有较好
14、的强度， 同时由于炉衬组织密集，也提高炉衬的抗侵蚀性。本发明通过调节石英砂粒度以及比例，并 同时将硼酸量控制在合适的比例，可降低石英砂熔化温度而加厚烧结层的产生，保持炉衬 缓冲层厚度，而提高炉衬强度，大幅度提高酸性炉衬有效使用寿命，使中频感应电炉的炉龄 提高。本发明在筑炉中先将打结好的炉衬静置，采用多段烘炉和烧结工艺，使炉衬的有效使 用寿命得到大幅度的提高，同时大幅缩短烘炉时间，降低筑炉成本，为熔炼连续多炉次的优 质铁水提高前提保障。具体实施方式0013本发明的中频感应电炉的酸性炉衬材料，包括炉体衬料以及炉领与炉嘴材料，所 述的炉体衬料包括石英砂和硼酸，其石英砂的SiO2 98.5 %，硼酸为
15、工业硼酸，石英砂与硼酸的配比按质量份数比100 : 0.8-1.3 。本发明的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5目的5-11 %石英砂、粒度为大于 5-10目的18-22 %石英砂、粒度为大于10-20目的20-30 %石英砂、粒度为大于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 %石英砂以及硼酸，通过改变石英砂的粒径及配比以及硼酸 的用量，使炉衬具有较好的密度，该炉体衬料还可采用粒度为4目的7-9 %石英砂、粒度为7-9目的19-21 %石英砂、粒度为12-18目的23-27 %石英砂以及粒度在 25-35目的12-16 % 石英砂和粒度在50-60目的7-9 %石英砂以及粒度在 270 目的26-28 %石英砂，通过调整石 英砂砂粒配比，使炉衬烧结后具有较好的致密化程度，提高炉衬的抗侵蚀性。0014本发明炉体衬料石英砂具体粒度目数及质量百分比见表1。0015表 100160017本发明炉体衬料石英砂与硼酸及水的质量份数比见表20018表 200190020本发明的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为6-10目的5-20 %的
