[发明专利]1t以下感应电炉石英砂炉衬烧结工艺

说明书

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种石英砂炉衬烧结工艺，尤其涉及一种1t以下感应电炉石英砂炉衬烧结工艺。

背景技术

国内外石英砂生产厂家给出的石英砂炉衬烧结工艺一般是：

（1）以100℃/h的平均升温速度将炉料（废钢压块+增碳剂）加热到875~100℃，保温2小时。

（2）以100℃/h的平均升温速度熔化炉料，废钢压块和增碳剂混熔后形成铁水。

（3）以不大于200℃/h的升温速度将铁水温度提升到1500~1560℃，保温2小时，烧结工艺总耗时约18小时，烧结工艺如图1所示。

（4）炉衬烧结完毕后，日常熔炼时炉料添加方式是：先加入增碳剂，再加入废钢压块（废钢压块平均尺寸为280×280×400）。

美国联合矿产有限公司、北京仁创有限公司等石英砂生产厂家给出的烧结工艺综合后，便是上述烧结工艺。

针对1t以下感应电炉，上述烧结工艺存在的问题和缺点是：石英砂炉衬烧结工艺需频繁操作控温，可操作性差，烧结工艺时间长，炉衬使用寿命短，工作效率一般。

发明内容

为了克服现有石英砂炉衬烧结工艺时间长、炉衬使用寿命短、可操作性差的问题，本发明提供了一种1t以下感应电炉石英砂炉衬烧结工艺，该工艺快速、可操作性强且有效，能显著提高炉衬使用寿命和工作效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种1t以下感应电炉石英砂炉衬烧结工艺，包括如下步骤：

（1）以300℃/h的平均升温速度将炉料加热到875~1100℃，保温4小时。

（2）以250℃/h的平均升温速度熔化炉料并将铁水温度提升到1500~1560℃，保温2小时。

（3）将铁水降温至1400~1450℃，保温养护1小时。

（4）烧结工艺总耗时约12.5小时。

（5）炉衬烧结完毕后，日常熔炼时炉料添加方式为：先加入3块废钢压块（废钢压块平均尺寸为280×280×400），再加入增碳剂，再补加剩余废钢压块。

本发明具有如下的优点：

1、本发明的烧结工艺总耗时约12.5小时，炉料添加方式科学，较以前18小时的烧结工艺和炉料添加方式，使烧结效率提升了31%，炉衬使用寿命提升了40%。

2、本发明克服了石英砂炉衬在烧结初期升温速度不大于111℃/h的技术偏见，以300℃/h的平均速度升温到900℃左右，以250℃/h的平均速度熔化炉料，节省了烧结时间，提高了烧结效率。同时，烧结初期石英砂快速膨胀，石英砂在膨胀力作用下，相互挤压，填充了砂粒间缝隙，压实了石英砂炉衬衬体，加快和增强了石英砂之间的热传导，使石英砂炉衬衬体得到充分的紧实和烧结，提高了炉衬使用寿命。

3、本发明创新性地把875~1100℃的保温时间由2小时提高到4小时，保证了炉衬的充分烧结，提高了炉衬使用寿命。

4、使用废钢增碳工艺熔化铁水时，本发明提供了细长型1t以下感应电炉科学的增碳剂添加方法，大大减少了铁水对炉衬的烧蚀，从而提高了炉衬使用寿命。

5、炉衬烧结时，本发明合理地将铁水降温到1400~1450℃，保温养护1小时，使炉衬衬体中石英砂在合适的温度区间得到充分的晶型转变，提高了炉衬的烧结质量，提高了炉衬使用寿命。

6、本发明应用于铸造领域，为感应电炉石英砂炉衬烧结工艺的进一步完善和提升提供了实践依据。

附图说明

图1为改进前烧结工艺；

图2为改进前新烧结炉衬的断面；

图3为本发明改进后烧结工艺；

图4为本发明改进后新烧结炉衬的断面。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

1、选择美国联合矿产有限公司石英砂进行试验。

2、按照美国联合矿产有限公司提供的筑炉工艺进行筑炉。

3、制定9种试验方法，分步骤、分阶段进行试验并给出试验结果。

3.1 试验1 改进日常熔炼时炉料添加方式

炉衬烧结工艺不变，改进日常熔炼时炉料添加方式进行试验。

改进前：先加入增碳剂，再加入废钢。

改进后：先加入3块废钢，再加入增碳剂，再补加剩余废钢。

试验结果：炉衬寿命提升12%。