一种中频感应炉用干式捣打料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种中频感应炉用干式捣打料及其制备方法。其技术方案是：以63.0～78.0wt％的石英砂、12.0～17.0wt％的蓝晶石尾矿、8.0～13.0wt％的顽火辉石和2.0～7.0wt％的奥长石为原料，外加所述原料1.0～1.5wt％的结合剂，混合均匀，制得中频感应炉用干式捣打料。所述石英砂的主要化学成分是：SiO2含量≥98.2wt％，Fe2O3含量≤0.2wt％，K2O+Na2O含量≤0.7wt％；所述蓝晶石尾矿的主要化学成分是：SiO2含量≥52.0wt％，Al2O3含量≥37.5wt％，ZrO2含量≥6.7wt％，Fe2O3含量≤0.355wt％，K2O+Na2O含量≤1.5wt％，IL≤0.2wt％。本发明专利技术具有环境友好、工艺简单和成本低廉的特点；所制备的中频感应炉用干式捣打料的机械强度高、化学稳定性好、抗渣性能优良和使用寿命长。抗渣性能优良和使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种中频感应炉用干式捣打料及其制备方法


[0001]本专利技术属于中频感应炉炉衬的
具体涉及一种中频感应炉用干式捣打料及其制备方法。

技术介绍

[0002]中频感应炉是一种将工频50Hz交流电变换为中频(300～2000Hz)直流电的电源装置。首先将三相工频交流电整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流供给感应线圈，在通电线圈中产生强磁场，利用电磁感应原理对炉料本体加热。中频感应电炉炉衬材料内侧盛载的是高温金属液，外围是水冷线圈，每次金属液出炉后，炉壁的温度急剧下降，炉衬材料不仅要承受骤冷、骤热的冲击，还需承受熔炼过程中因电磁搅拌而不断运动的金属液的冲刷和炉渣的侵蚀，因此对中频感应炉炉衬材料有严格要求。
[0003]中频感应炉炉衬不仅要具有足够高的耐火度、低的体积膨胀率、热震稳定性好和化学稳定性优良，且要具有不污染钢液和铁液、具有足够的烧结强度以抵抗机械冲击、优良的抗炉渣侵蚀性能；因此中频炉炉衬材料的抗渣侵蚀性能对中频炉的使用寿命和生产效率有决定性的影响。目前熔炼铸铁用的中小型无芯感应电炉炉衬主要采用炉内筑制的整体式炉衬，用传统的酸性湿式炉料(采用硼酸作为粘结剂，加适量水分与石英砂混制的炉料)筑炉，使用过程中普遍存在着炉衬寿命短的问题，尤其是在熔炼合金种类较多的黑色金属及含有铁屑的金属炉料时对炉衬的寿命影响更为明显。
[0004]以石英砂为主材加少量硼酸作为炉衬材料，存在的问题主要是炉衬强度低、加料过程中炉衬容易损坏。另外，在一般生产中为了降低生产成本，炉料中一般要加入20～30％铁屑，通常铁屑的氧化较为严重，加入铁屑或其他氧化严重的炉料会使炉衬严重腐蚀。因为当炉温超过l400℃时，SiO2会和FeO发生反应生成低熔点的铁橄榄石(熔点为l205℃)，其化学反应式为：2FeO+SiO2→
2FeO
·
SiO2，铁橄榄石熔点低，所以很容易造成炉衬表面脱落。同样，熔炼高合金铸铁和高速钢时，因为合金中含有较高的锰或铬，氧化锰或氧化铬能够和二氧化硅形成低熔点相，造成炉衬被侵蚀。因此，如何避免酸性硅质炉衬在使用过程中与炉渣反应生成低熔相是提升其使用性能、延长使用寿命的关键。
[0005]目前，已有制备硅质中频感应炉炉衬的技术，如“一种不锈钢熔炼的中频炉内衬用干式料制备方法”(CN111875396A)专利技术，该技术以石英砂、锆英石、红柱石、氧化铬、废硅砖和磷酸铝为原料，混合均匀，制得中频炉内衬用干式料；由于该技术引入氧化铬与废硅砖，氧化铬容易与废硅砖中的杂质金属元素发生反应生成剧毒的Cr
6+
，不利于环保与安全。又如“一种耐用型中频炉酸性炉衬材料及其制作方法”(CN104163641A)专利技术，改技术以高纯石英砂、镁砂、氧化锆和硼酸为原料，混合均匀，制得中频炉酸性炉衬材料，由于该技术引入的镁砂和硼酸发生水化反应，产生较为疏松的水化相，不利于材料的抗渣性能。再如“一种中频感应电炉用炉衬材料及其制备方法”(CN109020524A)专利技术，该技术以纳米二氧化硅、氧化锆、镁铝尖晶石、刚玉、微片石墨、稀土氧化物和固体水玻璃为原料，混合均匀，制得中频感应电炉用炉衬材料，由于该技术引入的微片石墨极易氧化失效，固体水玻璃极
易产生低熔物，均不利于炉衬材料的高温使用性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种环境友好、工艺简单和成本低廉的中频感应炉用干式捣打料的制备方法；用该方法制备的中频感应炉用干式捣打料的机械强度高、化学稳定性好、抗渣性能优良和使用寿命长。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]先以63.0～78.0wt％的石英砂、12.0～17.0wt％的蓝晶石尾矿、8.0～13.0wt％的顽火辉石和2.0～7.0wt％的奥长石为原料，再外加所述原料1.0～1.5wt％的结合剂，混合均匀，制得中频感应炉用干式捣打料。
[0009]所述石英砂中：粒径小于8mm且大于等于5mm的颗粒占30～35.0wt％，粒径小于5mm且大于等于3mm的颗粒占19.0～22wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占16.0～20wt％，粒径小于1mm且大于等于0.088mm的颗粒占8.0～10wt％，粒径小于0.088mm的细粉占18～22.0wt％；所述石英砂的主要化学成分是：SiO2含量≥98.2wt％，Fe2O3含量≤0.2wt％，K2O+Na2O含量≤0.7wt％。
[0010]所述蓝晶石尾矿中：粒径小于5mm且大于等于3mm的颗粒占24～27.0wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占35.0～38wt％，粒径小于1mm且大于等于0.088mm的颗粒占22.0～25wt％，粒径小于0.088mm的细粉占16.0～18wt％；所述蓝晶石尾矿的主要化学成分是：SiO2含量≥52.0wt％，Al2O3含量≥37.5wt％，ZrO2含量≥6.7wt％，Fe2O3含量≤0.355wt％，K2O+Na2O含量≤1.5wt％，IL≤0.2wt％。
[0011]所述顽火辉石的粒径小于0.088mm；所述顽火辉石的主要化学成分是：SiO2含量≥44.1wt％，MgO含量≥37.3wt％，Fe2O3含量≤4.7wt％，TiO2含量≤3.2wt％，MnO2含量≤1.5wt％，IL≤1.4wt％。
[0012]所述奥长石的粒径小于0.088mm；奥长石的主要化学成分是：SiO2含量≥46.0wt％，Al2O3含量≥40.7wt％，CaO含量≤2.9wt％，Na2O含量≤1.9wt％。
[0013]所述结合剂为35wt％硅溶胶、或为50wt％硅溶胶。
[0014]由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有以下积极效果：
[0015]1、本专利技术只需将石英砂、蓝晶石尾矿、顽火辉石、奥长石和结合剂按质量百分含量配料，混合均匀，即得中频感应炉用干式捣打料，生产工艺简单。
[0016]2、本专利技术采用SiO2含量较高的蓝晶石尾矿替代部分石英砂，不仅能节省天然优质资源，且能有效解决蓝晶石尾矿占地和环境污染的问题，使蓝晶石尾矿变废为宝，生产成本低。
[0017]3、本专利技术通过顽火辉石和奥长石等酸性矿物引入少量的CaO、MgO，能降低制品的酸度、熔融温度和玻璃相的粘度，使形成的玻璃相易润湿Al2O3、SiO2颗粒，能迅速促进炉衬材料烧结，起到强矿化剂的作用，又能避免硼酐(B2O3)引起的耐火度降低，有效提高中频感应炉用干式捣打料的机械强度、化学稳定性和抗渣性能。
[0018]4、本专利技术采用的顽火辉石与奥长石在高温条件下，在基质中形成CaTiO3、MnFeO4等钙钛矿结构，进一步提高了中频感应炉用干式捣打料的高温使用性能，延长了使用寿命。
[0019]因此，本专利技术具有环境友好、工艺简单和成本低廉的特点，所制备的中频感应炉用
干式捣打料的机械强度高、化学稳定性、抗渣性能优良和使用寿命长。
具体实施方式
[0020]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中频感应炉用干式捣打料的制备方法，其特征在于先以63.0～78.0wt％的石英砂、12.0～17.0wt％的蓝晶石尾矿、8.0～13.0wt％的顽火辉石和2.0～7.0wt％的奥长石为原料，再外加所述原料1.0～1.5wt％的结合剂，混合均匀，制得中频感应炉用干式捣打料。2.根据权利要求1所述的中频感应炉用干式捣打料的制备方法，其特征在于所述石英砂中：粒径小于8mm且大于等于5mm的颗粒占30～35.0wt％，粒径小于5mm且大于等于3mm的颗粒占19.0～22wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占16.0～20wt％，粒径小于1mm且大于等于0.088mm的颗粒占8.0～10wt％，粒径小于0.088mm的细粉占18～22.0wt％；所述石英砂的主要化学成分是：SiO2含量≥98.2wt％，Fe2O3含量≤0.2wt％，K2O+Na2O含量≤0.7wt％。3.根据权利要求1所述的中频感应炉用干式捣打料的制备方法，其特征在于所述蓝晶石尾矿中：粒径小于5mm且大于等于3mm的颗粒占24～27.0wt％，粒径小于3mm且大于等于1mm的颗粒占35.0～38wt％，粒径小于1mm且大于等于0.088mm的颗粒占22.0～25wt％，粒径小于0.088mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：董家伟，
申请(专利权)人：山东泰力克新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：