[发明专利]一种感应熔炼炉衬耐火材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到新材料领域，属于专业型无水泥耐火材料类，具体地说是一种感应熔炼炉衬耐火材料及其制造方法。

背景技术

目前，国内现有企业生产技术中，均采用常规的、一般的耐火材料生产技术，用于冶炼、铸造黑色金属（机械铸造、球墨铸造、特殊钢及合金冶炼）、有色金属熔炼（铜、合金铜、铝、铝合金及锌等熔炼）的冶炼、熔炼金属液等行业炉衬材料制作，其成型都采用干式振动成型或半干式捣打成型。

由于操作施工过程中的差异，如操作不精心，打筑不严实等工作中疏忽原因，造成炉衬结构松散，加之对该型炉子的认识、了解不够，研究不深，同时影响感应炉衬的使用寿命。而使用国外进口的干式干振料，虽然解决了炉子的使用寿命难题，但其成本较高；国内产品虽然价格低，但其抗金属溶液侵蚀不均衡，阻抗金属溶液渗透性差，缺少安全使用性等缺点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种操作方便、使用安全，综合成本低，熔炼效率高，具有低、中、高温机械强度一致，耐强磁场搅拌力强；具有低气孔率，抗渗透性能好；具有良好的热稳定性，及化学稳定性，不与金属溶液、熔渣发生化学反应，不会污染金属液；具有体积变化稳定，炉衬材料热膨胀系数小；具有优良的绝缘性、炉衬材料中的铁含量低，铁含量控制在0.5%以下的新型耐火炉衬材料以及一种使用安全、具寿命长、用途广的新型耐火材料制造工艺。

为了实现上述目的，本发明提供的一种感应熔炼炉衬耐火材料，包括石英砂、电熔水晶粉、矿化剂、烧结剂，所述的耐火材料是以石英砂为主要原料，再加入电熔水晶粉、矿化剂以及烧结剂进行混合搅拌，采用机械铸造或熔炼的方式制出的耐火材料。 

进一步的，所述石英砂的化学成分为SiO₂＞97-99%，CaO＜0.02%，Fe₂O₃＜0.02%，Al₂O₃＜0.07%，所述石英砂在进行混合前还包括精选、破碎、水洗、烘干、筛分以及检验步骤。

进一步的，所述电熔水晶粉的包括有325目左右的电熔水晶细粉以及1μm以下电熔水晶微粉。

进一步的，所述检验步骤包括用以清水摩擦冲洗石英砂达到白毛巾擦拭后无污垢以及采用化学分析方法检测成分符合SiO₂＞97-99%、CaO＜0.02%、Fe₂O₃＜0.02%、Al₂O₃＜0.07%的要求。

进一步的，所述的耐火材料制作的原材料配比是：石英砂：55-75%，电熔水晶细粉：15-25%，电熔水晶微粉：4-15%，烧结剂：1-5%，矿化剂：0.01-0.04%。

本发明以天然石英——硅石（其化学成分：SiO₂＞97-99%，CaO＜0.02%，Fe₂O₃＜0.02%，Al₂O₃＜0.07%）为主要原料，再加入电熔水晶细粉（325目），微粉（1μm以下）和微量的外加剂（矿化剂），少量的烧结剂（硼化物）制出的新型耐火材料。其中石英砂——硅石，经过精选，破碎，水洗，烘干，筛分后（严格的检验方法：用白毛巾擦拭后无污垢，化学分析成分合格）与电熔水晶细粉、微粉；外加剂、烧结剂充分混合搅拌后而成的干式耐火材料。在中、低温时可起到烧结作用，使其与高温强度一致。而在设计中加入少量的烧结剂和微量的外加剂（矿化剂），使得中、低温具有一定的机械强度效果，克服了以往材料中（加水泥、加水）、干式料中、低温强度低的不足性能。同时在上述材料中引入外加剂、烧结剂，主要是起到中、低温强度提高的作用。在设计、制作时，按照严格的、科学的材料粒径控制和合理引入矿化剂作用，可以提高材料高温线变化率的稳定，防止炉衬工作时发生裂纹的现象。

本发明还提供了一种感应熔炼炉衬耐火材料的制造方法，采用灰铁铸造的方法获得所述的感应熔炼炉衬耐火材料，其特征在于：控制熔炼温度在1380℃-1450℃，将石英砂进行选料、破碎、清洗、烘干、筛分步骤的操作，获得无杂质、品质优的粒度为1mm-18mm的石英砂骨料，进行进一步破碎、筛分获得粒度为0.5mm-8mm的石英砂骨料，将研磨成200-325目的电熔水晶细粉与筛分后的粒度为0.5mm-8mm的石英砂骨料添加矿化剂、烧结剂混合后按照25kg/袋的标准装袋，双层袋包装后，待出厂，现场振捣、焙烧后即得高强度炉衬体。