中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法

中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法

来源：广搜网 本站原创公益为中国网民提供数字化信息发布日期：2013-8-16 16:12:29

发明人：赵义锋吴钧喻光远刘宇（摘要：本发明涉及一种中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法，炉体衬料组份按质量份数比为石英砂与硼酸的配比100 ∶ 0.8-1.3 ；石英砂按质量百分比为粒度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；炉领与炉嘴材料组份包括粒度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。本发明通过改进炉衬材料和筑炉工艺，能提高使酸性炉衬有效使用寿命，缩短烘炉时间。）

炉嘴材料，所述炉体衬料组份包括石英砂和硼酸，石英砂与硼酸的配比按质量份数比

100 ∶ 0.8-1.3 ；所述的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5 目的5-11％石英砂、粒度为

大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度为大于10-20 目的20-30％石英砂、粒度为大于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；所述的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为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. 根据权利要求1 所述的中频感应电炉的酸性炉材料，其特征在于：所述炉体衬料的

石英砂包括粒度为4 目的7-9％石英砂、粒度为7-9 目的19-21％石英砂、粒度为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. 根据权利要求1 所述的中频感应电炉的酸性炉材料，其特征在于：所述的炉领与

炉嘴材料组份包括粒度为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. 根据权利要求1 所述的中频感应电炉的酸性炉衬材料的筑炉方法，其特征在于：

(1)、制作炉体衬料以及炉领与炉嘴材料：按质量百分比，将粒度为3-5 目的5-11％石

英砂、粒度为大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度为大于10-20 目的20-30％石英砂以及粒

度为大于20-40 目的10-20％石英砂和粒度在40-70 目的5-11％石英砂混合搅拌8-15 分钟

后，加入硼酸后混合搅拌6-10 分钟，再加入粒度在270 目的25-30％石英砂混合搅拌8-15

分钟后出料制得炉体衬料待用，其中所述石英砂与硼酸的配比按重量比100 ∶ 0.8-1.2 ；将

粒度为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％的水玻璃搅拌混合后制作炉领与炉嘴材料待用；

(2)、炉底与炉身打结：先在感应圈一侧铺设一层厚度在3-10mm 且内加双层玻璃丝纤

维布的绝缘板，按炉底尺寸辅设厚度大于2mm 的耐火板，将炉体衬料均匀加在耐火板上后

进行捣固打结制成炉底，炉底高度控制在13-15cm，将坩埚模放置在感应圈中固定，并与感

应圈同心，将炉体衬料均匀加入坩埚模内进行分层捣固打结，在下层捣固打结后在其表面

划毛后才可加入上层的炉体衬料；

(3)、炉领与炉嘴的打结：用炉领与炉嘴材料放入坩埚模内捣固进行炉领与炉嘴打结，

炉嘴表面光滑平整；

(4)、烘炉和烧结：将打结好的炉体放置165-210h 后进行烘炉，将感应圈功率控制在

30-40kW，待感应圈有水珠渗出时将炉体前倾25-30°持续1.8-2.2h ；再对炉体进行烧结，

先将感应圈功率升至48-52kW 保持1-1.5h，再将感应圈功率升到60-65kW 持续0.8-1.5h 使

炉衬材料内二氧化硅发生晶体转变，最后将感应圈功率提高至68-72kW 保持3.5-4.5h，完

成炉衬修筑。

中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法，属于中频感应电炉

技术领域。

背景技术

[0002] 感应电炉分为工频感应电炉和中频感应电炉两类，从经济和效率等方面的综合考

虑，中频感应电炉得到迅速地发展，尤其在铸铁、铸钢及有色合金熔炼的应用中较为广泛。熔化工艺对感应电炉炉衬的要求是耐火度、物理化学的稳定性、热膨胀系数小，较高的高温强度，良好的绝缘性能，较低的热传导性能和原材料成本及环保等指标。但在实际生产中，由于高温、激冷激热、强烈炉渣侵蚀及激烈的电磁搅拌直接刷洗坩埚炉衬，造成感应电炉炉衬极易损伤和损坏，造成炉衬的有效使用寿命短，目前的中频感应电炉的炉龄普遍较低。当炉衬一旦损坏必须重新筑炉，无论大小炉，筑一次炉成本少则上万，多则几万元。

[0003] 中频感应电炉炉衬的高温性能主要取决于所用耐火衬料的物理、化学性能及矿物

组成，在原辅材料选定的前提下，炉衬的烧结工艺是使炉衬获得良好的显微组织结构以充

分发挥其耐高温性能的关键工序。

[0004] 酸性炉衬是目前熔炼铸铁的常用炉衬之一，其主要成分为二氧化硅耐火材料，该

酸性炉衬材料配方通常采用四种粒度不同的粒度为8-10 目、10-20 目、20-40 目以及270 目的石英砂进行混合，各粒度的石英砂按质量百分比分别对应为10％、30％以及30％和30％，硼酸在石英砂中起到粘结作用。上述炉衬材料中硼酸占石英砂的比例超过2％，而硼

酸量较大会造成石英砂熔化温度加厚烧结层的产生，使得炉衬缓冲层厚度减少，因炉衬强

度下降，从而引起使用寿命下降。其次，现有的酸性炉衬材料中石英砂粒度配比例中粗砂较为单一，其石英砂粒度及其配比，使炉衬不易形成致密，而影响使用寿命，故目前酸性炉衬的有效使用寿命平均在200 炉左右。再则目前烘炉时间在12 小时左右，对原料和电费的浪费很大，也增加的筑炉成本。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种能提高使酸性炉衬有效使用寿命，缩短烘炉时间，降低

筑炉成本的中频感应电炉的酸性炉衬材料及其筑炉方法。

[0006] 本发明为达到目的的技术方案是：一种中频感应电炉的酸性炉衬材料，其特征在

于：包括炉体衬料以及炉领与炉嘴材料，所述炉体衬料组份包括石英砂和硼酸，石英砂与硼酸的配比按质量份数比100 ∶ 0.8-1.3 ；所述的石英砂按质量百分比，包括粒度为3-5 目的5-11％石英砂、粒度为大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度为大于10-20 目的20-30％石英砂、粒度为大于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；所述的炉领与炉嘴材料组份按质量百分比，包括粒度为 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] 本发明中频感应电炉的酸性炉衬材料的筑炉方法，其特征在于：

[0008] (1)、制作炉体衬料以及炉领与炉嘴材料：按质量百分比，将粒度为3-5 目的

5-11％石英砂、粒度为大于5-10 目的18-22％石英砂、粒度为大于10-20 目的20-30％石

英砂以及粒度为大于20-40 目的10-20％石英砂和粒度在40-70 目的5-11％石英砂混合

搅拌8-15 分钟后，加入硼酸后混合搅拌6-10 分钟，再加入粒度在270 目的25-30％石英

砂混合搅拌8-15 分钟后出料制得炉体衬料待用，其中所述石英砂与硼酸的配比按重量比

100 ∶ 0.8-1.2 ；将粒度为6-10 目的5-20％石英砂以及粒度大于10-20 目的30-50％石英