[發明專利]一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310003389.0
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103058679A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 易成雄;張明;張靜文
• 申請（專利權）人: 宜昌科博耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其制備方法，屬于中頻感應電爐技術領域。?

背景技術

目前，鑄造行業熔煉高錳鋼的中頻感應電爐用爐襯材料多使用鎂砂為主要原材料、并外加3~5wt%硼酸為燒結劑混合而成。鎂砂具有很高的燒結溫度（1700℃），極難燒結，添加一定量的硼酸，可以降低燒結溫度，促進燒結，使爐襯獲得較高的強度，以承受鋼塊的撞擊以及鋼水的沖刷。但由于鎂質耐火材料的抗熱震穩定性較差，在連續熔煉過程中還能保持良好的使用效果，但間歇式生產時，溫度的驟變會導致爐襯材料極易開裂。裂紋若不修補，鋼水鋼渣可通過裂縫鉆入爐襯，加快對爐襯的侵蝕，從而降低其使用壽命；若修補裂紋，不僅施工麻煩、提高勞動強度、加大生產成本，而且延誤生產、降低生產效率。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其制備方法，其制得的爐襯材料使用壽命長、可回收利用且成本低較。?

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料，包括以重量計的以下原料：?15~25份的5~3mm鎂砂顆粒、10~35份的3~1mm鎂砂顆粒、10~30份的1~0.09mm鎂砂顆粒、5~25份的200目鎂砂粉、5~30份的α-氧化鋁微粉混合，0.5~3份的外加劑。?

優選的的中頻感應電爐用自修復爐襯材料，包括以重量計的以下原料：18份的5~3mm鎂砂顆粒、30份的3~1mm鎂砂顆粒、22份的1~0.09mm鎂砂顆粒、18份的200目鎂砂粉、12份的α-氧化鋁微粉混合，2份的外加劑。?

所述的鎂砂顆粒和鎂砂粉中MgO含量≥90wt%。?

所述α-氧化鋁微粉的Al₂O₃含量≥99.5wt%、粒度小于3微米。?

所述的外加劑為硼酸、硼酐中的至少一種。?

一種中頻感應電爐用自修復爐襯材料的制備方法：將鎂砂顆粒，鎂砂粉、α-氧化鋁微粉和外加劑按照比例混合攪拌均勻，得中頻感應電爐用自修復爐襯材料。?

所述的攪拌時間為10~30min。?

本發明提供的中頻感應電爐用自修復爐襯材料及其制備方法，由于α-氧化鋁微粉與鎂砂發生如下反應：?????

具有以下有益效果：

1）該反應生成的鎂鋁尖晶石系一種高溫耐火物相，熔點高達2135℃，具有耐火度高、熱膨脹系數低、導熱性好、抗熱震穩定性好、抗剝落性好、抗堿侵蝕能力強等特點，鎂砂的線膨脹系數為13.5×10^-6/℃，而鎂鋁尖晶石的線膨脹系數為7.6×10^-6/℃，兩者相差較大。爐襯在冷卻過程中，鎂鋁尖晶石的生成可使材料內部生成非貫通結構的微裂紋組織，分散內應力，組止裂紋的擴展，從而提高了材料的抗熱震穩定性。因此，鎂鋁尖晶石的生成降低了鎂砂抗熱震穩定性差導致開裂的可能。

2）該反應伴隨有5~8%的體積膨脹，可修復已經出現的裂紋。?

3）該反應促進了爐襯材料在高溫下的燒結，提高了材料的抗剝落性能和抗侵蝕性能，從而提高爐齡。?

由此可見，本發明提供的自修復爐襯材料具有防止開裂、可自動修復已有裂紋等特點，不僅提高爐襯材料的使用壽命，爐齡可提高1倍以上，而且可降低勞動強度，提高生產效率、降低綜合生產成本。?

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步說明，但本發明不受其限制。?

實施例中采用的鎂砂顆粒和鎂砂粉中MgO含量≥90wt%；α-氧化鋁微粉的Al2O3含量≥99.5wt%、粒度小于3微米。?

實施例1：?

稱取15kg的5~3mm鎂砂顆粒、25kg的3~1mm鎂砂顆粒、30kg的1~0.09mm鎂砂顆粒、15kg的200目鎂砂粉、5kg的α-氧化鋁微粉，外加3.0kg的硼酸，攪拌10min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。

實施例2：?

稱取15kg的5~3mm鎂砂顆粒、35kg的3~1mm鎂砂顆粒、15kg的1~0.09mm鎂砂顆粒、5kg的200目鎂砂粉、30kg的α-氧化鋁微粉，外加0.5kg的硼酐，攪拌30min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。

實施例3：?

稱取25kg的5~3mm鎂砂顆粒、10kg的3~1mm鎂砂顆粒、20kg的1~0.09mm鎂砂顆粒、25kg的200目鎂砂粉、20kg的α-氧化鋁微粉，外加1kg硼酸和0.5kg硼酐，攪拌20min即得到中頻感應電爐用自修復爐襯材料。