[发明专利]钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法

说明书

技术领域

本发明属于钒铁合金冶炼技术领域，具体涉及一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇注方法。

背景技术

钒铁合金是广泛利用于钢铁行业的中间合金，钒作为合金元素在钢中可提高钢的强度、韧性、可塑性及耐磨性。随着高附加值钢种的市场需求量不断扩大，对钒铁合金的需求量也在逐年增加。目前国内外钒铁冶炼企业均采用直筒炉或倾翻炉电铝热法冶炼钒铁合金工艺。

利用直筒炉采用电铝热法冶炼钒铁在冶炼过程中炉内反应易控制，炉体保温效果好，产出钒铁质量稳定等特点，同时操作简单，劳动强度低以及安全系数较高，是目前大部分企业采用的钒铁冶炼方法。因此更好的研究和改进直筒炉冶炼工艺是非常必要的。

目前的直筒炉打结工艺中，炉底为镁砖砌成，再辅以镁砂镁火泥覆盖打结，耐火材料内衬为一次性使用，即冶炼完成后，经冷却后进行拆炉，拆炉后炉体打结的镁砂、镁火泥内衬全部废弃，部分镁砖损耗，冶炼一定炉次后需全部更换，这一炉衬打结方式对耐火材料消耗严重，不可重复使用，成本较高。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种钒钛合金冶炼用直筒炉炉衬的浇注方法，其在炉底用浇注料代替镁砖直接整体浇筑，同时减少镁砂打结用量，降低了耐材消耗。

本发明的技术方案：

本发明提供一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，所述浇筑方法包括以下步骤：将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇注料紧实平整，风干后再进行烘烤，然后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。

进一步，上述方法中，搅拌浇注料使直筒炉炉底厚170～200(优选为180mm)mm，侧壁厚110～140mm(优选为120mm)。

其中，所述浇注料为刚玉质自流浇注料，其化学成分满足：Al₂O₃≥85％，Al₂O₃+MgO≥90％。

进一步，所述浇注料的体积密度≥2.9g/cm³，常温耐压强度≥55MPa，常温抗折强度≥8MPa，粒度≤12mm。

所述风干时间为2～4天，优选为3天。

风干后烘烤采用两步烘烤的方式，先于400℃～500℃下烘烤48～60h，再于＞900℃下烘烤24～36h。

打结处理中，打结料由镁砂、镁质火泥和卤水混匀即可，镁砂与镁质火泥的体积比为镁砂∶镁质火泥＝2～3∶1，卤水的加入量以打结料用手握成团不散为宜。

优选的，所述打结料中，镁砂最大粒度≤10m，粒度小于1mm的不超过10％，粒度小于3mm的不超过30％；所述卤水用固体MgCl₂与水配制而成，其中，两者的质量比为MgCl₂∶H₂O＝1∶2～2.5。

进一步，打结处理中，打结料分至少3次加入，每次加料逐寸捣打至少3遍以上，捣打压力≥0.5MPa。

进一步，打结完毕的直筒炉炉体经过烘烤即可进行钒铁冶炼。

本发明的有益效果：

目前国内外钒铁冶炼企业均采用耐火砖砌炉衬，再辅以耐火材料表面打结以形成耐高温炉衬；耐火砖在冶炼及拆炉过程中损耗较大，需定期清理更换镁砖，同时镁砂等耐火材料用量较大，冶炼完成后产生大量废弃材料；既增加了耐火材料消耗成本，又增加了工作量，同时产生废弃耐火材料难以回收利用。本发明的方法创新简化了炉衬打结工艺过程，改善了炉衬性能，能有效提高企业经济效益，减少生产成本。

采取炉衬浇筑直接成型的工艺，省去了砌砖过程，减少了镁砂等耐火材料的用量，极大减少了耐火材料消耗，减少了工作量，降低了生产成本。而且避免了目前工艺中人工砌砖因工人技能水平等问题所产生的炉衬质量不稳定，明显提高了炉衬的质量。

具体实施方式

本发明提供一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，所述浇筑方法包括以下步骤：将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇注料紧实平整，然后风干后再进行烘烤，最后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。

进一步，上述方法中，搅拌浇注料使直筒炉炉底厚170～200(优选为180mm)mm，侧壁厚110～140mm(优选为120mm)。

其中，所述浇注料为刚玉质自流浇注料，其理化性能如表1所示：

表1浇注料理化性能

以上参考标准YB/T 4110-2009铝镁耐火浇筑料、YB/T4197-2009自流耐火浇注料。