[发明专利]一种中频感应电炉用炉衬材料及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金用炉衬耐火材料领域，涉及一种冶炼高温合金用中频感应电炉的炉衬材料及其制备方法和使用方法。

背景技术

随着我国钢铁企业规模的扩大、炼钢技术不断更新、钢种不断增加，一系列冶金新技术、新工艺得到广泛地推广和应用，特别是中频炉技术。高效率、快速熔化、大型化已成为目前中频感应炉发展的新趋势，由此，对配套炉衬材料的成本和性能提出了更高的要求。

中频感应电炉所用的炉衬材料按性质可分为酸性、中性和碱性三类。

碱性炉衬材料主要是氧化镁含量92％以上的冶金镁砂和电熔镁砂，适合熔炼低硅合金钢及碱性钢种。镁质材料具有耐火度很高，有良好的抗碱性渣性能和耐物理化学作用的稳定性的优点，但其膨胀系数较大，耐热震性能不好，间歇性作业炉壁易产生裂纹，适合用于连续性作业。电熔镁砂因其纯度高、杂质少、性能优于普通冶金镁砂，可以熔炼耐热钢、不锈钢等材质，其价格也较高。

中性炉衬材料主要是氧化铝基材料，最常用的是煅烧铝矾土熟料和电熔刚玉。铝矾土具有价格低、耐火度高、化学稳定性好及抗热震性能好的优点，适合熔炼灰铁、球铁、碳钢、高锰钢等材质；其不易与酸、碱性渣起化学反应，间歇性开炉不易产生裂纹。电熔刚玉是铝矾土或氧化铝粉在电炉内重熔制得，Al₂O₃含量高，有极高的耐火度，各项性能均优于铝矾土，经常用于中频炉炼钢炉衬的首选材料，但它的价格相对于镁砂比较昂贵。

酸性炉衬材料主要是氧化硅基材料，最常用的是石英砂。硅质具有价格低、耐火度适中、抗热震性能好的优点，适合熔炼温度相对较低的铝铁产品。硅质炉衬使用成本相对较低但材料耐火度较低，限制其使用范围。

对于部分冶炼温度在1700℃以上的特种合金钢品种，电熔镁砂材质的镁质炉衬可以满足其高温冶炼的温度要求，在熔融过程中需要加入活性石灰及萤石对溶液进行覆盖保护。带入渣中的萤石与镁质材料形成低粘度、低熔点共熔物，从而加快了侵蚀速度。同时，镁质材料膨胀系数较大，耐热震性能差，易产生裂纹，导致炉体因渣线侵蚀或裂纹而报废时，渣线部位以下炉体尚可使用，二者不同步而造成浪费。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的是提供一种中频感应电炉用炉衬材料。

本发明中频感应电炉用炉衬材料，包含两部分：渣线及以上部位采用镁铝质炉衬材料；渣线以下部位采用镁质炉衬材料。

本发明炉衬材料包括以下重量配比的原料：

电熔镁砂75～90份、硼酸粉0.5～1份、二氧化硅微粉1～2份。

当炉衬材料施以渣线及以上部位时，还添加如下重量配比的原料：刚玉粉6～15份。即渣线及以上部位采用镁铝质炉衬材料的原料按照以下重量配比组成：电熔镁砂75～90份、硼酸粉0.5～1份、二氧化硅微粉1～2份、刚玉粉6～15份。

当炉衬材料施以渣线以下部位时，还添加如下重量配比的原料：镁火泥10～20份。即渣线以下部位采用镁质炉衬材料的原料按照以下重量配比组成：电熔镁砂75～90份、硼酸粉0.5～1份、二氧化硅微粉1～2份、镁火泥10～20份。

所述的，电熔镁砂、刚玉粉、镁火泥和二氧化硅超微粉的理化指标分别为：电熔镁砂中MgO≥95％、刚玉粉中Al₂O₃≥95％、镁火泥中MgO≥90％、二氧化硅超微粉中SiO₂≥90％。

本发明炉衬材料中电熔镁砂按重量计，由下述粒度的组分组成：

本发明炉衬材料中硼酸粉、二氧化硅微粉、刚玉粉、镁火泥的粒度为≤0.088mm。

本发明还提供了该中频感应电炉用炉衬材料的制备方法：

A、将各原料粉碎至目标粒度；

B.按重量百分比外加水1％～3％混合各原料，即得。

本发明还提供了该中频感应电炉用炉衬材料的使用方法：以捣打方法施工，其中渣线及以上部位采用本发明镁铝质炉衬材料施工，渣线以下部位采用本发明镁质炉衬材料施工。其中，所述捣打可采用人工或机械方式捣打。