一種石英質電爐爐襯耐火材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及耐火材料技術領域，具體涉及一種石英質感應電爐爐襯耐火材料。
【背景技術】
[0002]無芯感應電爐是目前發展迅速、用途廣泛的一種熔化設備，廣泛用于鋼、鐵及有色合金的鑄造生產。如何提高感應電爐爐襯的使用壽命是目前鑄造行業共同關心的課題。而影響電爐壽命的因素是一個系統工程。它包括爐襯材料性能、操作者的技術素質、筑爐工具、烘爐工藝、爐料的清潔以等，但爐襯材料性能才是影響爐襯壽命的首要因素，包括爐襯材料的體積密度、添加的燒結劑、水份含量以及顆粒級配和石英砂本身的質量等因素。
[0003]合格的爐襯材料須具備以下性能:1)具有良好的耐高溫性，耐火度應大于1650?1700°C，軟化溫度應高于1650°C，因為內外壁溫差較大，要求爐襯在熱應力下有好的強度；2)具有足夠的機械強度:因為爐襯壁較薄，卻要承受很重的金屬液，同時還要承受裝料時的沖擊載荷，并要考慮到爐料搭橋時，捅料時承受的機械沖擊；3)爐襯需對液態金屬及熔劑、溶渣等物具有穩定的物理化學性能，不應使與爐渣相反應劇烈，而加速對爐襯的浸蝕；4)導電和導熱系數小，以保證在高溫下有良好的電氣絕緣性.保證安全生產；5)爐襯的熱膨脹系數宜盡量小，熱穩定性好，能抗急冷急熱，以免產生龜裂和剝落。
[0004]當前世界上先進的感應電爐制造公司如德國JUNKER公司、美國INDUCT0THERM公司、日本三菱公司及日本東芝感應爐制造廠都廣泛使用瑞典生產的筑爐材料。隨著我國進口感應電爐的逐漸增加，每年用于購買爐襯材料的費用居高不下。我國是世界上石英砂生產大國，石英砂的質量無論S10的含量、石英砂晶型均屬世界一流，如何利用現有資源優勢，成為我們的研究課題。
【發明內容】
[0005]本發明目的在于針對傳統型酸性爐襯耐火材料使用時體積膨脹大、容易形成裂紋、且對熔化設備有一定破壞性等不足，提供一種石英質電爐爐襯耐火材料。
[0006]本發明的技術方案如下:
由于石英砂的粒度配比及結晶大小，對爐料密度、機械強度、耐火度、燒結性能、石英晶型轉變和膨脹性能以及爐襯的礦物組成等有重要影響。本發明選取結晶粗大的石英砂為原料，通過現場試驗匯集了大量數據，形成了獨特的顆粒配比。
[0007]各原料的質量百分含量為:3-5mm高純微晶石英砂20-30% ；l-2mm高純微晶石英砂25-35% ；0-lmm半燒結微晶石英砂15-25% ；325目半燒結微晶石英砂20-30% ;硅微粉0.5-1.5% ;結合劑為 0.05-0.10%ο
[0008]所述散料體積密度彡2.0g/m3。
[0009]所述襯層體枳密度彡2.10g/m3。
[0010]所述粒度Dmax ( 5.0mm。
[0011]本發明石英質電爐爐襯耐火材料經選礦、粗破、洗料、細破、分篩、檢測、烘干、檢測、配料、混料、檢驗、包裝等步驟制成。
[0012]因此，本發明的優點在于:
1、由于采用體積穩定、熱膨脹小的預先燒結過的半燒結微晶石英砂粉，同時加入了結合劑，在高溫時能形成固熔體結構，由此大大降低爐襯使用過程中產生的體積膨脹，爐襯不容易形成裂紋，從而提高爐襯使用壽命。
[0013]2、通過對產品顆粒及級配的優化研究，形成了獨特的顆粒配比，合理的粒度分布改善了材料體積密度、抗折強度、抗壓強度及氣孑L率，從而提高了耐火材料的爐料密度、機械強度、耐火度、抗渣和抗鋼液的侵蝕能力等性能，顯著延長了爐襯使用壽命，降低了使用成奉。
[0014]3、本發明選用的石英砂原料具有結晶粗大的特點，由于結晶粗大的石英砂處于較低的能量位置，在晶型轉變過程中要吸收較多的能量，即在較高的溫度條件下才能發生晶型轉變，而此時石英顆粒周圍的細粉已有足夠數量的液相出現，因此可以緩沖石英顆粒在晶型轉變時所產生的較大的體積膨脹，并充填因顆粒崩裂而產生的裂縫和縫隙，從而提高了爐襯燒結的致密性。
【具體實施方式】
[0015]以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定，本發明可以按
【發明內容】
所述的任一方式實施。
[0016]實施例1:
選取結晶粗大的石英砂為原料，各原料的質量百分含量為:3 - 5 mm高純微晶石英砂25%；l-2mm高純微晶石英砂30% ；0-lmm半燒結微晶石英砂20% ；325目半燒結微晶石英砂24% ;硅微粉0.92% ;結合劑為0.08%。經選礦、粗破、洗料、細破、分篩、檢測、烘干、檢測、配料、混料、檢驗、包裝等步驟制成。
[0017]本發明產品具有較長的使用壽命；同時，本發明產品的抗折強度、抗壓強度等性能均優于同類產品。
[0018]實施例2:
選取結晶粗大的石英砂為原料，各原料的質量百分含量為:3 - 5 mm高純微晶石英砂22%；l-2mm高純微晶石英砂32% ；0-lmm半燒結微晶石英砂22% ；325目半燒結微晶石英砂23% ;硅微粉0.95% ;結合劑為0.05%。經選礦、粗破、洗料、細破、分篩、檢測、烘干、檢測、配料、混料、檢驗、包裝等步驟制成。
【主權項】
1.一種石英質電爐爐襯耐火材料，其特征在于，各原料的質量百分含量為:3-5mm高純微晶石英砂20-30% ；l-2mm高純微晶石英砂25-35% ；0-lmm半燒結微晶石英砂15-25% ；325目半燒結微晶石英砂20-30% ;硅微粉0.5-1.5% ;結合劑為0.05-0.10%。2.根據權利要求1所述的一種石英質電爐爐襯耐火材料，其特征在于，所述散料體積密度彡2.0g/m3。3.根據權利要求1所述的一種石英質電爐爐襯耐火材料，其特征在于:所述襯層體枳密度彡2.10g/m3。4.根據權利要求1所述的一種石英質電爐爐襯耐火材料，其特征在于:所述粒度Dmax 彡 5.0mrn。
【專利摘要】本發明公開了一種石英質電爐爐襯耐火材料，各原料的質量百分含量為：3-5mm高純微晶石英砂20-30%；1-2mm高純微晶石英砂25-35%；O-1mm半燒結微晶石英砂15-25%；325目半燒結微晶石英砂20-30%；硅微粉0.5-1.5%；結合劑為0.05-0.10%。本發明采用體積穩定、熱膨脹小的預先燒結過的半燒結微晶石英砂粉為原料，同時加入了專用燒結劑，在高溫時能形成固熔體結構，顯著減少了爐襯使用過程中產生的體積膨脹，爐襯不容易形成裂紋，爐襯使用壽命大大延長。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105461316
【申請號】CN201410411740
【發明人】張磊
【申請人】青島煒燁鍛壓機械有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月21日