[发明专利]中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法

说明书

技术领域

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，属于中频感应电炉技术领域。 

背景技术

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。 

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。 

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

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。 

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∶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。 

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： 

(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)、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；