一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其製備方法

2023-10-06 18:02:49 2

專利名稱：一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其製備方法，屬於中頻感應電爐技術領域。
背景技術：
目前，鑄造行業熔煉高錳鋼的中頻感應電爐用爐襯材料多使用鎂砂為主要原材料、並外加3 5wt%硼酸為燒結劑混合而成。鎂砂具有很高的燒結溫度(1700°C )，極難燒結，添加一定量的硼酸，可以降低燒結溫度，促進燒結，使爐襯獲得較高的強度，以承受鋼塊的撞擊以及鋼水的衝刷。但由於鎂質耐火材料的抗熱震穩定性較差，在連續熔煉過程中還能保持良好的使用效果，但間歇式生產時，溫度的驟變會導致爐襯材料極易開裂。裂紋若不修補，鋼水鋼渣可通過裂縫鑽入爐襯，加快對爐襯的侵蝕，從而降低其使用壽命；若修補裂紋，不僅施工麻煩、提高勞動強度、加大生產成本，而且延誤生產、降低生產效率。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其製備方法，其製得的爐襯材料使用壽命長、可回收利用且成本低較。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料，包括以重量計的以下原料15 25份的5 3mm鎂砂顆粒、1(Γ35份的3 lmm鎂砂顆粒、10 30份的1 0. 09mm鎂砂顆粒、5 25份的200目鎂砂粉、5 30份的α -氧化鋁微粉混合，O. 5 3份的外加劑。

優選的的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，包括以重量計的以下原料18份的5 3mm鎂砂顆粒、30份的3 Imm鎂砂顆粒、22份的I O. 09mm鎂砂顆粒、18份的200目鎂砂粉、12份的α -氧化鋁微粉混合，2份的外加劑。所述的鎂砂顆粒和鎂砂粉中MgO含量> 90wt%。所述α -氧化鋁微粉的Al2O3含量彡99. 5wt%、粒度小於3微米。所述的外加劑為硼酸、硼酐中的至少一種。一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料的製備方法將鎂砂顆粒，鎂砂粉、α -氧化鋁微粉和外加劑按照比例混合攪拌均勻，得中頻感應電爐用自修復爐襯材料。所述的攪拌時間為l(T30min。本發明提供的中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其製備方法，由於α-氧化鋁微粉與鎂砂發生如下反應
MgO+ Al2O3 = MgO 為03(鎂鋁尖晶石)
具有以下有益效果
I)該反應生成的鎂鋁尖晶石系一種高溫耐火物相，熔點高達2135°C，具有耐火度高、熱膨脹係數低、導熱性好、抗熱震穩定性好、抗剝落性好、抗鹼侵蝕能力強等特點，鎂砂的線膨脹係數為13. 5X 10_6/°C，而鎂鋁尖晶石的線膨脹係數為7. 6X 10_6/°C，兩者相差較大。爐襯在冷卻過程中，鎂鋁尖晶石的生成可使材料內部生成非貫通結構的微裂紋組織，分散內應力，組止裂紋的擴展，從而提高了材料的抗熱震穩定性。因此，鎂鋁尖晶石的生成降低了鎂砂抗熱震穩定性差導致開裂的可能。2)該反應伴隨有5 8%的體積膨脹，可修復已經出現的裂紋。3)該反應促進了爐襯材料在高溫下的燒結，提高了材料的抗剝落性能和抗侵蝕性能，從而提聞爐齡。由此可見，本發明提供的自修復爐襯材料具有防止開裂、可自動修復已有裂紋等特點，不僅提高爐襯材料的使用壽命，爐齡可提高I倍以上，而且可降低勞動強度，提高生產效率、降低綜合生產成本。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步說明，但本發明不受其限制。實施例中採用的鎂砂顆粒和鎂砂粉中MgO含量> 90wt% ； α -氧化鋁微粉的Al203含量> 99. 5wt%、粒度小於3 微米。實施例1 :
稱取15kg的5 3mm鎂砂顆粒、25kg的3 Imm鎂砂顆粒、30kg的I O. 09mm鎂砂顆粒、15kg的200目鎂砂粉、5kg的α-氧化鋁微粉，外加3. Okg的硼酸，攪拌IOmin即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。實施例2:
稱取15kg的5 3mm鎂砂顆粒、35kg的3 lmm鎂砂顆粒、15kg的1 0. 09mm鎂砂顆粒、5kg的200目鎂砂粉、30kg的α -氧化鋁微粉，外加O. 5kg的硼酐，攪拌30min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。實施例3:
稱取25kg的5 3mm鎂砂顆粒、IOkg的3 Imm鎂砂顆粒、20kg的I O. 09mm鎂砂顆粒、25kg的200目鎂砂粉、20kg的α -氧化鋁微粉，外加Ikg硼酸和O. 5kg硼酐，攪拌20min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。實施例4
18份的5 3mm鎂砂顆粒、30份的3 Imm鎂砂顆粒、22份的I O. 09mm鎂砂顆粒、18份的200目鎂砂粉、12份的α-氧化鋁微粉混合，外加O. 5kg硼酸和O. 5kg硼酐，攪拌25min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。
權利要求
1.一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於包括以重量計的以下原料 15 25份的5 3mm鎂砂顆粒、10 35份的3 Imm鎂砂顆粒、10 30份的1 0. 09mm鎂砂顆粒、5 25份的200目鎂砂粉、5 30份的α -氧化鋁微粉混合，O. 5^3份的外加劑。
2.根據權利要求1所述的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於包括以重量計的以下原料18份的5 3mm鎂砂顆粒、30份的3 Imm鎂砂顆粒、22份的I O. 09mm鎂砂顆粒、18份的200目鎂砂粉、12份的α -氧化鋁微粉混合，2份的外加劑。
3.根據權利要求1所述的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於所述的鎂砂顆粒和鎂砂粉中MgO含量> 90wt%。
4.根據權利要求1-3之一所述的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於所述α -氧化鋁微粉的Al2O3含量> 99. 5wt%、粒度小於3微米。
5.根據權利要求1-3之一所述的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於所述的外加劑為硼酸、硼酐中的至少一種。
6.一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料的製備方法，其特徵在於將鎂砂顆粒，鎂砂粉、α -氧化鋁微粉和外加劑按照比例混合攪拌均勻，得中頻感應電爐用自修復爐襯材料。
7.根據權利要求6所述的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，其特徵在於所述的攪拌時間為l(T30min。
全文摘要
一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料，包括以重量計的以下原料15~25份的5~3mm鎂砂顆粒、10~35份的3~1mm鎂砂顆粒、10~30份的1~0.09mm鎂砂顆粒、5~25份的200目鎂砂粉、5~30份的α-氧化鋁微粉混合，0.5~3份的外加劑；製備時，將鎂砂顆粒，鎂砂粉、α-氧化鋁微粉和外加劑按照比例攪拌10-30min，混合均勻，得中頻感應電爐用自修復爐襯材料。本發明提供的自修復爐襯材料具有防止開裂、可自動修復已有裂紋等特點，不僅提高爐襯材料的使用壽命，而且可降低勞動強度，提高生產效率、降低綜合生產成本。
文檔編號C04B35/66GK103058679SQ201310003389
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月6日 優先權日2012年10月25日
發明者易成雄, 張明, 張靜文 申請人:宜昌科博耐火材料有限公司