[发明专利]一种中频感应炉炉口线圈保护材料及其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种中频感应炉炉口线圈保护材料及其制备方法及其应用，属于感应炉用辅材领域。本发明的保护材料，以电熔白刚玉、活性氧化铝、磷酸溶液和磷酸二氢铝溶液为基础原料进行制备，其中电熔白刚玉、活性氧化铝、磷酸溶液和磷酸二氢铝溶液的摩尔比为(75～85wt％)：(5～10wt％)：(5～7.5wt％)：(5～7.5wt％)。本发明克服现有技术中感应电炉炉衬材料容易受损的情况，拟提供一种中频感应炉炉口线圈保护材料及其制备方法及其应用，利用本发明方法制备出的保护材料，耐火度可达到1870℃以上，高温使用强度(1400℃×0.5h)可达到≥12MPa，具有优良的抗金属熔液及渣侵蚀性能，能够有效延长炉衬材料使用寿命。

技术领域

本发明涉及感应炉用辅材技术领域，更具体地说，涉及一种中频感应炉炉口线圈保护材料及其制备方法及其应用。

背景技术

中频感应电炉由于具有诸多优点已广泛应用于有色金属及黑色金属冶炼，其中炉口区材料工作环境十分恶劣，其原因在于：炉衬热工作面直接与高温金属熔体接触，受到金属和熔渣的侵蚀；背面受感应线圈冷却水的冷却，使得炉衬中存在很大的温度梯度；此外，炉口区域炉衬在出炉过程中受到剧烈的金属熔液冲刷的作用，对炉衬产生强烈的机械损伤；周期性的间歇作业也会使得炉衬反复受到急冷急热的损伤，如操作不当或缺乏维护很容易出现金属熔液击穿感应线圈从而造成严重的安全事故。如何解决上述问题，尤其是针对路口区域炉衬材料薄弱的情况，已经成为行业内关注的热点。

经检索，关于感应电炉炉衬材料的技术研究已有大量专利公开，如中国专利申请号：2018109030458，发明创造名称为：一种中频感应电炉用炉衬材料及其制备方法，该申请案中炉衬材料由以下原料制成：纳米二氧化硅、氧化锆微粉、镁铝尖晶石颗粒、刚玉细粉、微片石墨、稀土氧化物、固体水玻璃、结合剂、分散剂。该炉衬材料具有良好的致密性，炉衬气孔率小，体积密度大，均匀性高，烧结性好和耐激冷激热性好，有效防止温度的骤变炉衬开裂，减少裂纹修补，从延长使用寿命。

又如中国专利申请号：2016106075585，发明创造名称为：一种中频炉炉衬及其制备方法，该申请案炉衬由下列重量份原料制成：无碳钢包再生骨料5-8mm：20-30份、无碳钢包再生骨料3-5mm：8-15份，无碳钢包再生骨料1-3mm：8-15份，电熔白刚玉或板状刚玉0-1mm：10-20份，电熔白刚玉细粉5-15份，电熔尖晶石细粉5-15份，α-活性氧化铝微粉5-10份，复合结合剂5-15份。该申请案采用大量再生无碳钢包耐火材料作为原料，可以节约资源变废为宝、降低企业生产成本，并且由于复合结合剂的引入，可以提高中频炉料的高温性能、提高冶炼次数。

综上，以上申请案均不失为对感应电炉炉衬材料的良好探索，但仍有进一步提升优化的空间，行业内各种新技术研究方向也层出不穷。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中感应电炉炉衬材料容易受损的情况，拟提供一种中频感应炉炉口线圈保护材料及其制备方法及其应用，利用本发明方法制备出的保护材料，耐火度可达到1870℃以上，高温使用强度(1400℃×0.5h)可达到≥12MPa，具有优良的抗金属熔液及渣侵蚀性能，能够有效延长炉衬材料使用寿命。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种中频感应炉炉口线圈保护材料，使用在中频炉炉口区域，在中频炉中具有保护线圈作用，以电熔白刚玉、活性氧化铝、磷酸溶液和磷酸二氢铝溶液为基础原料进行制备，其中电熔白刚玉、活性氧化铝、磷酸溶液和磷酸二氢铝溶液的摩尔比为(75～85wt％)：(5～10wt％)：(5～7.5wt％)：(5～7.5wt％)。

更进一步地，还包括占上述基础原料P1wt％的保存剂以及P2wt％的分散剂以及P3wt％的增塑剂，P1值的范围为0.1～0.5；P2值的范围为0.3-0.5；P3值的范围为1.4-3.8。