[发明专利]一种电渣炉结晶器与底水箱密封的材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢行业，具体说是一种电渣熔炼过程结晶器与底水箱密封的材料。

背景技术

目前，在电渣重熔生产过程中，结晶器与底水箱连接密封一般采用石棉板，通过密封作用，使结晶器和底水箱形成密闭的容器结构，在电渣熔炼生产过程中，保证生产出合格的电渣锭。石棉垫在正常生产过程中用量较大，石棉垫以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成，内部含有S等大量有害物质。该材料市场价大约10000元/吨，厚度为3mm。在使用前，需要通过采购石棉板并按照结晶器和底水箱闭合要求自制成环状石棉垫，三分之二的材料成为废料，造成较大浪费。如果直接订购成品，单价为60元/个，在正常生产中，每天消耗为1400元，单月消耗达42000元，所以使用该材料主要存在以下问题：

1）         由于石棉成分中含有大量有害物质，造成电渣锭增S，气体超标，严重影响产品质量；

2）         石棉垫安全性能较低，石棉垫适应温度一般在400-500℃，而电渣熔炼温度高达1200℃以上，在电渣熔炼过程中，如果操作不当或高温钢液渗漏很容易造成石棉垫烧损，造成安全事故；

3）         随着电渣炉的大型化，产品产量的提高，石棉垫使用量逐步增加，明显增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种电渣炉结晶器与底水箱密封的材料，以解决现有采用石棉板密封造成污染环境、成本的问题。

本发明的另一个目的是提供一种密封材料的制备方法。

一种电渣炉结晶器与底水箱密封的材料，其特征在于它由下述重量百分含量的原料制成：60-70%的氟化钙、25-26.5%的三氧化二铝、3.5-12.5%氧化钙。

作为本发明的进一步改进，一种电渣炉结晶器与底水箱密封的材料，原料中还含有重量百分含量为0.1-5%的氧化镁。

一种电渣炉结晶器与底水箱密封材料的制备方法，包括如下步骤：

A、将氟化钙、三氧化二铝、氧化钙原料放入电阻炉在500~600℃条件下烘烤1.5—2.5小时；

B、将原料按照以下配比进行球磨处理：60-70%的氟化钙、25-26.5%的三氧化二铝、3.5-12.5%氧化钙，还可以加有重量百分含量为0.1-5%的氧化镁，球磨后的原料呈粉状，颗粒为1-100μm；一部分达到颗粒度要求的做为密封材料的一级料，同时将余料作为电渣熔炼原料；熔渣原料在正常生产过程中加入镍合金电渣熔炼炉中进行熔炼，同时在熔炼过程中对产生的粉料采用布袋收尘装置对电渣熔炼过程中材料进行收集，收集物料为第二级料；

C、根据使用需求将一、二级料混合即为成品。在使用之前进行干燥处理。

在生产过程中，根据结晶器底部边缘大小，制作环形槽，厚度在5mm左右；使用时，将环形槽放置于底水箱表面，将材料填入环形槽内，压实清理后，去掉环形槽，将结晶器放置其上，轻微转动，利用结晶器自身重量，使密封材料压实，该材料的细腻特性可以将结晶器和底水箱完全密封，实现熔炼生产。

一般碎渣料需要人工磨碎，其含有较多硬质材料，通过专门破碎加工，以达到微粒化效果，使成本增高，而且会造成渣料浪费。该材料作为粉尘废料难以处理，还含有氟等有害物质，抛弃后严重污染环境。利用此材料其成分与生产用电渣料一致、材料细腻的优点，将其用作密封材料，用于替代高温石棉垫，由于其材料为电渣料，也不会对炼钢系统造成污染，该材料已经应用于中试生产。

本发明选用一种密封材料，该材料呈粉状，其颗粒直径在1-100μm，一般在10μm以上，能够自然沉降，非常细腻，成分主要为由Al₂O₃、CaF₂、CaO、MgO组成。氟化钙原料为萤石，CaF₂含量为97-98%，外观呈半透明，翠绿色块状，破碎前用水冲洗去除表面污物，使用粒度≤5mm或者使用萤石粉；氧化钙原料为石灰，CaO含量为95-98%，断口呈洁白色，块状；三氧化二铝为工业纯度三氧化二铝粉，Al₂O₃含量大于99%，粒度为0.15mm；氧化镁原料为镁砂，其中MgO含量≥92%，粒度为2.5mm。这些原料通过不同比例组合，经正常生产过程球磨、筛选后一部分达到颗粒度要求的做为密封材料的一级料，同时将余料作为电渣熔炼原料，在熔炼过程中对产生的粉料采用布袋收尘的方式进行收集，做为密封材料的二级料，将一、二级料均匀混合而成为密封材料。

本发明的有益效果主要体现在：