[發(fā)明專利]一種中頻感應(yīng)爐用鋁鎂質(zhì)干式搗打料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310060815.8
• 申請(qǐng)日: 2023-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN115925398A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 員文杰;李兵;唐虎;姜偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北安耐捷新材料科技有限公司;武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/101
• 分類號(hào): C04B35/101;C04B35/622
• 代理公司: 杭州宇信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33401
• 代理人: 梁群蘭

本發(fā)明涉及一種中頻感應(yīng)爐用含尖晶石?鋁酸鈣復(fù)相材料的鋁鎂質(zhì)干式搗打料及其制備方法，所述干式搗打料以電熔白剛玉為骨料，鎂砂、板狀剛玉、煅燒氧化鋁粉和尖晶石?鋁酸鈣復(fù)相材料為基質(zhì)。將所有原料均勻混合，即得中頻感應(yīng)爐用鋁鎂質(zhì)干式搗打料。本發(fā)明利用尖晶石?鋁酸鈣原料優(yōu)化鋁鎂質(zhì)干式搗打料的顯微結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化物質(zhì)間結(jié)合，降低原位尖晶石化反應(yīng)引起的膨脹、形成空位缺陷提高吸渣能力，使得鋁鎂質(zhì)干式搗打料的強(qiáng)度和燒后線變化及抗渣滲透性得到明顯改善。本發(fā)明提供的鋁鎂質(zhì)干式搗打料可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，具有高強(qiáng)度、優(yōu)異抗渣滲透性及較低的線變化，適用于中頻感應(yīng)爐爐襯，尤其適用于感應(yīng)爐冶煉熔渣具有高錳含量特點(diǎn)的低合金鋼。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中頻感應(yīng)爐爐體耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中頻感應(yīng)爐用鋁鎂質(zhì)干式搗打料及其制備方法。

背景技術(shù)

中頻感應(yīng)爐憑借其靈活、環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于鑄造行業(yè)和冶煉合金鋼、碳鋼以及各種高性能鋼種中。爐襯是感應(yīng)爐最重要的組成部分之一，起著盛放金屬液，保護(hù)爐體等作用，隨著高質(zhì)量煉鋼工藝的要求，對(duì)爐襯材料的要求也越來(lái)越苛刻，在冶煉過(guò)程中，爐襯本身就處于及其惡劣的環(huán)境中，面臨著金屬液的沖擊、金屬離子的滲透、溫度急劇變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力等一系列嚴(yán)重縮短爐襯使用壽命的問(wèn)題，爐襯質(zhì)量的好壞直接決定其生產(chǎn)效率和使用壽命的高低。隨著短流程煉鋼的快速發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量的中頻感應(yīng)爐用干式搗打料的需求量也越來(lái)越大。特別是在感應(yīng)爐冶煉低合金鋼時(shí)，熔渣中MnO含量較高，對(duì)爐襯材料的滲透嚴(yán)重，這已成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

目前，鋁鎂質(zhì)干式搗打料是普遍采用的一種干式搗打料，通常采用剛玉和鎂砂為原料。這種傳統(tǒng)的鋁鎂質(zhì)干式搗打料在使用過(guò)程中，面臨原位尖晶石化產(chǎn)生的異常膨脹，使得材料的結(jié)構(gòu)被破壞，使得鋁鎂質(zhì)干式搗打料在使用過(guò)程中更容易被渣所滲透，從而降低了爐襯的使用壽命。且這種傳統(tǒng)的鋁鎂質(zhì)干式搗打料具有氣孔率高、結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。因此，如何改善鋁鎂質(zhì)干式搗打料物理性能和抗?jié)B透性能是開發(fā)高性能鋁鎂質(zhì)干式搗打料的重點(diǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01811645498.1的中國(guó)專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種鋁鎂質(zhì)干式搗打料及其制備方法，所述搗打料的組分包括電熔剛玉質(zhì)的顆粒和細(xì)粉、鎂砂顆粒和細(xì)粉、板狀剛玉顆粒、硼酸和由硅粉和SiC組成的高溫復(fù)合促燒劑。該發(fā)明通過(guò)合理的顆粒級(jí)配，提高了搗打料的抗熱震性能及抗化學(xué)侵蝕性能，配合燒結(jié)工藝，使?fàn)t襯在使用中形成尖晶石，產(chǎn)生的膨脹與燒結(jié)產(chǎn)生的收縮相匹配，改善了施工后中頻爐爐襯的燒結(jié)質(zhì)量，使?fàn)t襯總體強(qiáng)度較好。但是，該發(fā)明中引入硅元素對(duì)的鋁鎂質(zhì)干式搗打料的高溫強(qiáng)度和抗渣性能均不利。

申請(qǐng)?zhí)枮?01610667100.9的中國(guó)專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種中頻感應(yīng)爐用搗打料及其制備方法，所述搗打料的組分包括電熔白剛玉、電熔鎂砂、氧化鋁微粉、乳酸鋁和乳酸鎂，利用乳酸鋁和乳酸鎂分解得到的氧化鋁和氧化鎂在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)燒結(jié)，從而優(yōu)化搗打料的高溫使用性能。但是，所制得的搗打料體積密度和強(qiáng)度較低，線變化較大。

申請(qǐng)?zhí)枮?02210437255.9的中國(guó)專利公開了一種高強(qiáng)度鉻剛玉搗打料，包括以下質(zhì)量百分比原料：鎂鋁尖晶石顆粒25-35％、氮化硅3-5％、活性α-Al₂O₃微粉4-6％、氧化鎂5-8％、結(jié)合劑4-6％、抑制劑1-3％、防爆纖維0.1-0.3％、余量為鉻剛玉。該搗打料具有強(qiáng)度高、耐磨性好，抗煤渣侵蝕性和抗煤渣滲透性好的特點(diǎn)，但是其結(jié)合劑和抑制劑制備工藝復(fù)雜，且該搗打料含有對(duì)人體和環(huán)境有害的鉻。

本發(fā)明的鋁鎂質(zhì)干式搗打料通過(guò)引入含尖晶石-鋁酸鈣復(fù)相材料，分別利用預(yù)合成尖晶石來(lái)調(diào)控鋁鎂質(zhì)干式搗打料中原位尖晶石化反應(yīng)，鋁酸鈣來(lái)強(qiáng)化基質(zhì)與骨料的結(jié)合，使得搗打料的物理性能有很大改善，尤其是燒后線變化的降低，抗熔渣滲透性能提高。該方法有望成為開發(fā)高性能鋁鎂質(zhì)干式搗打料的重要途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容