中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法

1、中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法來源：廣搜網(wǎng) 本站原創(chuàng)公益為中國網(wǎng)民提供數(shù)字化信息發(fā)布日期：2013-8-16 16:12:29發(fā)明人：趙義鋒吳鈞喻光遠劉宇（摘要：本發(fā)明涉及一種中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法，爐體襯料組份按質(zhì)量份數(shù)比為石英砂與硼酸的配比100 0.8-1.3 ；石英砂按質(zhì)量百分比為粒度3-5 目的5-11石英砂、粒度大于5-10 目的18-22石英砂、粒度大于10-20 目的20-30石英砂、粒度大于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；爐領(lǐng)與爐嘴材料

2、組份包括粒度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。本發(fā)明通過改進爐襯材料和筑爐工藝，能提高使酸性爐襯有效使用壽命，縮短烘爐時間。）爐嘴材料，所述爐體襯料組份包括石英砂和硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)比100 0.8-1.3 ；所述的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂、粒度為大于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；所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按

3、質(zhì)量百分比，包括粒度為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。2. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐材料，其特征在于：所述爐體襯料的石英砂包括粒度為4 目的7-9石英砂、粒度為7-9 目的19-21石英砂、粒度為12-18 目23-27的石英砂以及粒度在25-35 目的12-16石英砂和粒度在50-60 目的7-9石英砂以及粒度在270 目的26-28石英砂。3. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐材料，其特征在于：所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份包括粒度為7-9 目的10-15的石英砂、14-18 目35-45

4、的石英砂以及35-45的耐火泥和5-6的水玻璃。4. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料的筑爐方法，其特征在于：(1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料：按質(zhì)量百分比，將粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂以及粒度為大于20-40 目的10-20石英砂和粒度在40-70 目的5-11石英砂混合攪拌8-15 分鐘后，加入硼酸后混合攪拌6-10 分鐘，再加入粒度在270 目的25-30石英砂混合攪拌8-15分鐘后出料制得爐體襯料待用，其中所述石英砂與硼酸的配比按重量比100 0.8-1.2 ；將粒度為6-

5、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的水玻璃攪拌混合后制作爐領(lǐng)與爐嘴材料待用；(2)、爐底與爐身打結(jié)：先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3-10mm 且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm 的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制在13-15cm，將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后才可加入上層的爐體襯料；(3)、爐領(lǐng)與爐嘴的打結(jié)：用爐領(lǐng)與爐嘴材料放入坩堝模內(nèi)搗固進行爐領(lǐng)與爐嘴打結(jié)，爐嘴表面光滑平整；(4

6、)、烘爐和燒結(jié)：將打結(jié)好的爐體放置165-210h 后進行烘爐，將感應(yīng)圈功率控制在30-40kW，待感應(yīng)圈有水珠滲出時將爐體前傾25-30持續(xù)1.8-2.2h ；再對爐體進行燒結(jié)，先將感應(yīng)圈功率升至48-52kW 保持1-1.5h，再將感應(yīng)圈功率升到60-65kW 持續(xù)0.8-1.5h 使爐襯材料內(nèi)二氧化硅發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，最后將感應(yīng)圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，完成爐襯修筑。中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法技術(shù)領(lǐng)域0001 本發(fā)明涉及一種中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法，屬于中頻感應(yīng)電爐技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)0002 感應(yīng)電爐分為工頻感應(yīng)電爐和中頻感應(yīng)電爐兩類，從經(jīng)濟

7、和效率等方面的綜合考慮，中頻感應(yīng)電爐得到迅速地發(fā)展，尤其在鑄鐵、鑄鋼及有色合金熔煉的應(yīng)用中較為廣泛。熔化工藝對感應(yīng)電爐爐襯的要求是耐火度、物理化學的穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)小，較高的高溫強度，良好的絕緣性能，較低的熱傳導性能和原材料成本及環(huán)保等指標。但在實際生產(chǎn)中，由于高溫、激冷激熱、強烈爐渣侵蝕及激烈的電磁攪拌直接刷洗坩堝爐襯，造成感應(yīng)電爐爐襯極易損傷和損壞，造成爐襯的有效使用壽命短，目前的中頻感應(yīng)電爐的爐齡普遍較低。當爐襯一旦損壞必須重新筑爐，無論大小爐，筑一次爐成本少則上萬，多則幾萬元。0003 中頻感應(yīng)電爐爐襯的高溫性能主要取決于所用耐火襯料的物理、化學性能及礦物組成，在原輔材料選定的前提下

8、，爐襯的燒結(jié)工藝是使爐襯獲得良好的顯微組織結(jié)構(gòu)以充分發(fā)揮其耐高溫性能的關(guān)鍵工序。0004 酸性爐襯是目前熔煉鑄鐵的常用爐襯之一，其主要成分為二氧化硅耐火材料，該酸性爐襯材料配方通常采用四種粒度不同的粒度為8-10 目、10-20 目、20-40 目以及270目的石英砂進行混合，各粒度的石英砂按質(zhì)量百分比分別對應(yīng)為10、30以及30和30，硼酸在石英砂中起到粘結(jié)作用。上述爐襯材料中硼酸占石英砂的比例超過2，而硼酸量較大會造成石英砂熔化溫度加厚燒結(jié)層的產(chǎn)生，使得爐襯緩沖層厚度減少，因爐襯強度下降，從而引起使用壽命下降。其次，現(xiàn)有的酸性爐襯材料中石英砂粒度配比例中粗砂較為單一，其石英砂粒度及其配比，

9、使爐襯不易形成致密，而影響使用壽命，故目前酸性爐襯的有效使用壽命平均在200 爐左右。再則目前烘爐時間在12 小時左右，對原料和電費的浪費很大，也增加的筑爐成本。發(fā)明內(nèi)容0005 本發(fā)明的目的是提供一種能提高使酸性爐襯有效使用壽命，縮短烘爐時間，降低筑爐成本的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法。0006 本發(fā)明為達到目的的技術(shù)方案是：一種中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料，其特征在于：包括爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，所述爐體襯料組份包括石英砂和硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)比100 0.8-1.3 ；所述的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-

10、22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂、粒度為大于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；所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按質(zhì)量百分比，包括粒度為 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。0007 本發(fā)明中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料的筑爐方法，其特征在于：0008 (1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料：按質(zhì)量百分比，將粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂以及粒度為大

11、于20-40 目的10-20石英砂和粒度在40-70 目的5-11石英砂混合攪拌8-15 分鐘后，加入硼酸后混合攪拌6-10 分鐘，再加入粒度在270 目的25-30石英砂混合攪拌8-15 分鐘后出料制得爐體襯料待用，其中所述石英砂與硼酸的配比按重量比100 0.8-1.2 ；將粒度為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的水玻璃攪拌混合后制作爐領(lǐng)與爐嘴材料待用；0009 (2)、爐底與爐身打結(jié)：先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3-10mm 且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm 的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火

12、板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制在13-15cm，將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后才可加入上層的爐體襯料；0010 (3)、爐領(lǐng)與爐嘴的打結(jié)：用爐領(lǐng)與爐嘴材料放入坩堝模內(nèi)搗固進行爐領(lǐng)與爐嘴打結(jié)，爐嘴表面光滑平整；0011 (4)、烘爐和燒結(jié)：將打結(jié)好的爐體放置165-210h 后進行烘爐，將感應(yīng)圈功率控制在30-40kW，待感應(yīng)圈有水珠滲出時將爐體前傾25-30持續(xù)1.8-2.2h ；再對爐體進行燒結(jié)，先將感應(yīng)圈功率升至48-52kW 保持1-1.5h，再將感應(yīng)圈功率升到60-65kW 持續(xù)0.8-1

13、.5h 使爐襯材料內(nèi)二氧化硅發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，最后將感應(yīng)圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，完成爐襯修筑。0012 本發(fā)明通過對爐體襯料進行改進和調(diào)整，在爐體襯料中增加了3-5 目的細石英砂，同時也增加了40-70 目的粗石英砂，通過調(diào)節(jié)不同粒徑石英砂的比配以及適量增加細石英砂以抵消硼酸減少對爐襯的不良影響，通過適量的不同粒徑的粗石英砂，使爐襯的骨架更加合理，故能通過多種不同粒徑的石英砂，提高爐襯的密度，使爐襯具有較好的強度，同時由于爐襯組織密集，也提高爐襯的抗侵蝕性。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)石英砂粒度以及比例，并同時將硼酸量控制在合適的比例，可降低石英砂熔化溫度而加厚燒結(jié)層的產(chǎn)生，保持爐襯緩

14、沖層厚度，而提高爐襯強度，大幅度提高酸性爐襯有效使用壽命，使中頻感應(yīng)電爐的爐齡提高。本發(fā)明在筑爐中先將打結(jié)好的爐襯靜置，采用多段烘爐和燒結(jié)工藝，使爐襯的有效使用壽命得到大幅度的提高，同時大幅縮短烘爐時間，降低筑爐成本，為熔煉連續(xù)多爐次的優(yōu)質(zhì)鐵水提高前提保障。具體實施方式0013 本發(fā)明的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料，包括爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，所述的爐體襯料包括石英砂和硼酸，其石英砂的SiO2 98.5，硼酸為工業(yè)硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)比100 0.8-1.3。本發(fā)明的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于1

15、0-20 目的20-30石英砂、粒度為大于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石英砂以及硼酸，通過改變石英砂的粒徑及配比以及硼酸的用量，使爐襯具有較好的密度，該爐體襯料還可采用粒度為4 目的7-9石英砂、粒度為7-9 目的19-21石英砂、粒度為12-18 目的23-27石英砂以及粒度在25-35 目的12-16石英砂和粒度在50-60 目的7-9石英砂以及粒度在270 目的26-28石英砂，通過調(diào)整石英砂砂粒配比，使爐襯燒結(jié)后具有較好的致密化程度，提高爐襯的抗侵蝕性。0014 本發(fā)明爐體襯料石英砂具體粒度目數(shù)及質(zhì)量百分比見表

16、1。0015 表100160017 本發(fā)明爐體襯料石英砂與硼酸及水的質(zhì)量份數(shù)比見表20018 表200190020 本發(fā)明的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按質(zhì)量百分比，包括粒度為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，本發(fā)明的爐領(lǐng)與爐嘴材料相同，具有較好的耐高溫性。本發(fā)明爐領(lǐng)與爐嘴材料組份可采用包括粒度為7-9 目的10-15的石英砂、14-18 目35-45的石英砂以及35-45的耐火泥和5-6的水玻璃。本發(fā)明爐領(lǐng)與爐嘴材料具體組分及質(zhì)量百分比見表3。0021 表300220023 本發(fā)明用中頻感應(yīng)電爐的用中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料

17、的筑爐方法，0024 (1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，按表1 和表2 的爐體襯料，將粒度為3-5目的石英砂、粒度為大于5-10 目的石英砂、粒度為大于10-20 目的石英砂以及粒度為大于20-40 目的石英砂和粒度在40-70 目的石英砂混合攪拌8-15 分鐘后，加入硼酸后混合攪拌6-10 分鐘，最后加入粒度在270 目的25-30石英砂混合攪拌8-15 分鐘后出料制得爐體襯料待用，本發(fā)明在加入270 目的石英砂之前，還可加入水混合攪拌6 8 分鐘，該水石英砂與水的質(zhì)量份數(shù)比為100 4-7，以保持較好的工作環(huán)境，將制得的爐體襯料用干凈塑料布蓋好用。0025 按表3 所示，制作本發(fā)明爐

18、領(lǐng)與爐嘴材料，將粒度為6-10 目的石英砂以及粒度大于10-20 目的石英砂以及耐火泥和水玻璃攪拌混合后制作爐領(lǐng)與爐嘴材料待用，該爐領(lǐng)與爐嘴材料可在爐襯打結(jié)后制得。0026 (2)、爐底與爐身打結(jié)：先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3-10mm 且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm 的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，該爐底高度控制在13-15cm，可分二層或三層打結(jié)，每次加料量應(yīng)均勻，避免砂料在爐內(nèi)產(chǎn)生顆粒偏析。將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，使坩堝模與周邊距離基本均勻，必要時可使用出鐵口略寬于其余位置，以抵消該部位由于經(jīng)常出鐵引起侵蝕較

19、快，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后才可加入上層的爐體襯料，使上下兩層能夠很好的結(jié)合。0027 (3)、爐領(lǐng)與爐嘴的打結(jié)：用爐領(lǐng)材料放入坩堝模搗固進行爐領(lǐng)與爐嘴打結(jié)，且爐嘴平整光滑；爐嘴出鐵口應(yīng)平整、光滑，強度緊實，避免出鐵水時鐵液的分散引起意外事故，也可減少鐵水氧化，溫度下降引起的鑄造缺陷。0028 (4)、烘爐和燒結(jié)：將打結(jié)好的爐體放置165-210h 后進行烘爐，使爐襯材料中的水分自動流失一部分，在此期間禁止晃動爐體。將感應(yīng)圈功率控制在30-40kW，待感應(yīng)圈有水珠滲出時將爐體前傾25-30持續(xù)1.8-2.2h ；再對爐體進行燒結(jié)，先將感應(yīng)圈功率

20、升至48-52kW 保持1-1.5h，再將感應(yīng)圈功率升到60-65kW 持續(xù)0.8-1.5h 使爐襯材料內(nèi)二氧化硅發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，最后將感應(yīng)圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，加快石英砂晶體轉(zhuǎn)變的速度，此時二氧化硅內(nèi)石英晶體轉(zhuǎn)變?yōu)轺[石英，完成爐襯修筑，可加料熔化，加料時應(yīng)少量多批次，并逐步提高熔化功率。烘爐和燒結(jié)的具體參數(shù)據(jù)見表4，0029 表400300031 其中實施例1 和實施例2 中制得容積50 公斤的中頻感應(yīng)電爐，實施例3-5 制得容積50 公斤的中頻感應(yīng)電爐，實施例7-8 制得容積1000 公斤的中頻感應(yīng)電爐，用本發(fā)明酸性爐襯材料制得三種容積不同的中頻感應(yīng)電爐，表5 是

21、三種中頻感應(yīng)電爐開爐的爐數(shù)，可以看出能酸性爐襯的有效使用壽命大于500 爐，故能大幅度提高酸性爐襯的爐齡。0032 表50033爐子容積 50 公斤 500 公斤 1000 公斤爐齡( 爐) 1000 500 500發(fā)明人：趙義鋒吳鈞喻光遠劉宇電話:中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法來源：廣搜網(wǎng) 本站原創(chuàng)公益為中國網(wǎng)民提供數(shù)字化信息發(fā)布日期：2013-8-16 16:12:29爐體襯料組份按質(zhì)量份數(shù)比為石英砂與硼酸的配比100 0.8-1.3 ；石英砂按質(zhì)量百分比為粒度3-5 目的5-11石英砂、粒度大于5-10 目的18-22石英砂、粒度大于10-20 目的20-30石英砂、粒度大于20

22、-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；爐領(lǐng)與爐嘴材料組份包括粒度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。本發(fā)明通過改進爐襯材料和筑爐工藝，能提高使酸性爐襯有效使用壽命，縮短烘爐時間。）爐嘴材料，所述爐體襯料組份包括石英砂和硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)比100 0.8-1.3 ；所述的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂、粒度為大于20-40目的

23、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；所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按質(zhì)量百分比，包括粒度為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。2. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐材料，其特征在于：所述爐體襯料的石英砂包括粒度為4 目的7-9石英砂、粒度為7-9 目的19-21石英砂、粒度為12-18 目23-27的石英砂以及粒度在25-35 目的12-16石英砂和粒度在50-60 目的7-9石英砂以及粒度在270 目的26-28石英砂。3. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感

24、應(yīng)電爐的酸性爐材料，其特征在于：所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份包括粒度為7-9 目的10-15的石英砂、14-18 目35-45的石英砂以及35-45的耐火泥和5-6的水玻璃。4. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料的筑爐方法，其特征在于：(1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料：按質(zhì)量百分比，將粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂以及粒度為大于20-40 目的10-20石英砂和粒度在40-70 目的5-11石英砂混合攪拌8-15 分鐘后，加入硼酸后混合攪拌6-10 分鐘，再加入粒度在270 目的25-30

25、石英砂混合攪拌8-15分鐘后出料制得爐體襯料待用，其中所述石英砂與硼酸的配比按重量比100 0.8-1.2 ；將粒度為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的水玻璃攪拌混合后制作爐領(lǐng)與爐嘴材料待用；(2)、爐底與爐身打結(jié)：先在感應(yīng)圈一側(cè)鋪設(shè)一層厚度在3-10mm 且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm 的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制在13-15cm，將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后才

26、可加入上層的爐體襯料；(3)、爐領(lǐng)與爐嘴的打結(jié)：用爐領(lǐng)與爐嘴材料放入坩堝模內(nèi)搗固進行爐領(lǐng)與爐嘴打結(jié)，爐嘴表面光滑平整；(4)、烘爐和燒結(jié)：將打結(jié)好的爐體放置165-210h 后進行烘爐，將感應(yīng)圈功率控制在30-40kW，待感應(yīng)圈有水珠滲出時將爐體前傾25-30持續(xù)1.8-2.2h ；再對爐體進行燒結(jié)，先將感應(yīng)圈功率升至48-52kW 保持1-1.5h，再將感應(yīng)圈功率升到60-65kW 持續(xù)0.8-1.5h 使爐襯材料內(nèi)二氧化硅發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，最后將感應(yīng)圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，完成爐襯修筑。中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法技術(shù)領(lǐng)域0001 本發(fā)明涉及一種中頻感應(yīng)電爐

27、的酸性爐襯材料及其筑爐方法，屬于中頻感應(yīng)電爐技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)0002 感應(yīng)電爐分為工頻感應(yīng)電爐和中頻感應(yīng)電爐兩類，從經(jīng)濟和效率等方面的綜合考慮，中頻感應(yīng)電爐得到迅速地發(fā)展，尤其在鑄鐵、鑄鋼及有色合金熔煉的應(yīng)用中較為廣泛。熔化工藝對感應(yīng)電爐爐襯的要求是耐火度、物理化學的穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)小，較高的高溫強度，良好的絕緣性能，較低的熱傳導性能和原材料成本及環(huán)保等指標。但在實際生產(chǎn)中，由于高溫、激冷激熱、強烈爐渣侵蝕及激烈的電磁攪拌直接刷洗坩堝爐襯，造成感應(yīng)電爐爐襯極易損傷和損壞，造成爐襯的有效使用壽命短，目前的中頻感應(yīng)電爐的爐齡普遍較低。當爐襯一旦損壞必須重新筑爐，無論大小爐，筑一次爐成本少則上萬

28、，多則幾萬元。0003 中頻感應(yīng)電爐爐襯的高溫性能主要取決于所用耐火襯料的物理、化學性能及礦物組成，在原輔材料選定的前提下，爐襯的燒結(jié)工藝是使爐襯獲得良好的顯微組織結(jié)構(gòu)以充分發(fā)揮其耐高溫性能的關(guān)鍵工序。0004 酸性爐襯是目前熔煉鑄鐵的常用爐襯之一，其主要成分為二氧化硅耐火材料，該酸性爐襯材料配方通常采用四種粒度不同的粒度為8-10 目、10-20 目、20-40 目以及270目的石英砂進行混合，各粒度的石英砂按質(zhì)量百分比分別對應(yīng)為10、30以及30和30，硼酸在石英砂中起到粘結(jié)作用。上述爐襯材料中硼酸占石英砂的比例超過2，而硼酸量較大會造成石英砂熔化溫度加厚燒結(jié)層的產(chǎn)生，使得爐襯緩沖層厚度減

29、少，因爐襯強度下降，從而引起使用壽命下降。其次，現(xiàn)有的酸性爐襯材料中石英砂粒度配比例中粗砂較為單一，其石英砂粒度及其配比，使爐襯不易形成致密，而影響使用壽命，故目前酸性爐襯的有效使用壽命平均在200 爐左右。再則目前烘爐時間在12 小時左右，對原料和電費的浪費很大，也增加的筑爐成本。發(fā)明內(nèi)容0005 本發(fā)明的目的是提供一種能提高使酸性爐襯有效使用壽命，縮短烘爐時間，降低筑爐成本的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料及其筑爐方法。0006 本發(fā)明為達到目的的技術(shù)方案是：一種中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料，其特征在于：包括爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，所述爐體襯料組份包括石英砂和硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)

30、比100 0.8-1.3 ；所述的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂、粒度為大于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；所述的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按質(zhì)量百分比，包括粒度為 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。0007 本發(fā)明中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料的筑爐方法，其特征在于：0008 (1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料：按質(zhì)量百分比，將粒度為3

31、-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂以及粒度為大于20-40 目的10-20石英砂和粒度在40-70 目的5-11石英砂混合攪拌8-15 分鐘后，加入硼酸后混合攪拌6-10 分鐘，再加入粒度在270 目的25-30石英砂混合攪拌8-15 分鐘后出料制得爐體襯料待用，其中所述石英砂與硼酸的配比按重量比100 0.8-1.2 ；將粒度為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的水玻璃攪拌混合后制作爐領(lǐng)與爐嘴材料待用；0009 (2)、爐底與爐身打結(jié)：先在感應(yīng)圈一側(cè)

32、鋪設(shè)一層厚度在3-10mm 且內(nèi)加雙層玻璃絲纖維布的絕緣板，按爐底尺寸輔設(shè)厚度大于2mm 的耐火板，將爐體襯料均勻加在耐火板上后進行搗固打結(jié)制成爐底，爐底高度控制在13-15cm，將坩堝模放置在感應(yīng)圈中固定，并與感應(yīng)圈同心，將爐體襯料均勻加入坩堝模內(nèi)進行分層搗固打結(jié)，在下層搗固打結(jié)后在其表面劃毛后才可加入上層的爐體襯料；0010 (3)、爐領(lǐng)與爐嘴的打結(jié)：用爐領(lǐng)與爐嘴材料放入坩堝模內(nèi)搗固進行爐領(lǐng)與爐嘴打結(jié)，爐嘴表面光滑平整；0011 (4)、烘爐和燒結(jié)：將打結(jié)好的爐體放置165-210h 后進行烘爐，將感應(yīng)圈功率控制在30-40kW，待感應(yīng)圈有水珠滲出時將爐體前傾25-30持續(xù)1.8-2.2h

33、 ；再對爐體進行燒結(jié)，先將感應(yīng)圈功率升至48-52kW 保持1-1.5h，再將感應(yīng)圈功率升到60-65kW 持續(xù)0.8-1.5h 使爐襯材料內(nèi)二氧化硅發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，最后將感應(yīng)圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，完成爐襯修筑。0012 本發(fā)明通過對爐體襯料進行改進和調(diào)整，在爐體襯料中增加了3-5 目的細石英砂，同時也增加了40-70 目的粗石英砂，通過調(diào)節(jié)不同粒徑石英砂的比配以及適量增加細石英砂以抵消硼酸減少對爐襯的不良影響，通過適量的不同粒徑的粗石英砂，使爐襯的骨架更加合理，故能通過多種不同粒徑的石英砂，提高爐襯的密度，使爐襯具有較好的強度，同時由于爐襯組織密集，也提高爐襯的抗侵

34、蝕性。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)石英砂粒度以及比例，并同時將硼酸量控制在合適的比例，可降低石英砂熔化溫度而加厚燒結(jié)層的產(chǎn)生，保持爐襯緩沖層厚度，而提高爐襯強度，大幅度提高酸性爐襯有效使用壽命，使中頻感應(yīng)電爐的爐齡提高。本發(fā)明在筑爐中先將打結(jié)好的爐襯靜置，采用多段烘爐和燒結(jié)工藝，使爐襯的有效使用壽命得到大幅度的提高，同時大幅縮短烘爐時間，降低筑爐成本，為熔煉連續(xù)多爐次的優(yōu)質(zhì)鐵水提高前提保障。具體實施方式0013 本發(fā)明的中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料，包括爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，所述的爐體襯料包括石英砂和硼酸，其石英砂的SiO2 98.5，硼酸為工業(yè)硼酸，石英砂與硼酸的配比按質(zhì)量份數(shù)比100 0.8-1.3

35、。本發(fā)明的石英砂按質(zhì)量百分比，包括粒度為3-5 目的5-11石英砂、粒度為大于5-10 目的18-22石英砂、粒度為大于10-20 目的20-30石英砂、粒度為大于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石英砂以及硼酸，通過改變石英砂的粒徑及配比以及硼酸的用量，使爐襯具有較好的密度，該爐體襯料還可采用粒度為4 目的7-9石英砂、粒度為7-9 目的19-21石英砂、粒度為12-18 目的23-27石英砂以及粒度在25-35 目的12-16石英砂和粒度在50-60 目的7-9石英砂以及粒度在270 目的26-28石英砂，通過調(diào)整石英砂

36、砂粒配比，使爐襯燒結(jié)后具有較好的致密化程度，提高爐襯的抗侵蝕性。0014 本發(fā)明爐體襯料石英砂具體粒度目數(shù)及質(zhì)量百分比見表1。0015 表100160017 本發(fā)明爐體襯料石英砂與硼酸及水的質(zhì)量份數(shù)比見表20018 表200190020 本發(fā)明的爐領(lǐng)與爐嘴材料組份按質(zhì)量百分比，包括粒度為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，本發(fā)明的爐領(lǐng)與爐嘴材料相同，具有較好的耐高溫性。本發(fā)明爐領(lǐng)與爐嘴材料組份可采用包括粒度為7-9 目的10-15的石英砂、14-18 目35-45的石英砂以及35-45的耐火泥和5-6的水玻璃。本發(fā)明爐領(lǐng)與爐嘴材料具體組分及質(zhì)量百分比見表3。0021 表300220023 本發(fā)明用中頻感應(yīng)電爐的用中頻感應(yīng)電爐的酸性爐襯材料的筑爐方法，0024 (1)、制作爐體襯料以及爐領(lǐng)與爐嘴材料，按表1 和表2 的爐體襯料，將粒度為3-5目的石英砂、粒度為大于5-10 目的石英砂、粒度為大于10-20 目的石英砂以及粒度為大于20-40 目的石英