[发明专利]用于生产钒铝合金的冶炼炉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钒铝合金生产领域，具体地，涉及一种用于生产钒铝合金的冶炼炉及其制造方法。

背景技术

钒铝合金是高性能钛合金材料制备所需添加的一种中间合金，近年来，随着航空航天领域的开发，对钒铝合金的需求量和要求均提高，钒铝合金生产工艺的研究成为热点，钒铝合金中杂质元素的控制要求和难度较高。目前，钒铝合金大多采用炉外铝热法生产，所使用的冶炼炉的炉体包括炉体外壳以及设置于炉体外壳的内表面上的炉衬，现有的冶炼炉的炉衬为石墨材质，耐火度不够并且保温性能较差，在冶炼过程中冶炼炉内的炉料对石墨材质的炉衬的侵蚀较严重，造成生成的钒铝合金锭气孔多、表面光洁度差、夹杂多（尤其是杂质碳含量超标）、成品合格率低，通常情况下，采用上述冶炼炉冶炼后需要再经过真空精炼才能制得质量合格的钒铝合金，增加了钒铝合金的生产成本并且降低了生产效率，另外，由于石墨材质的炉衬易烧损、易破裂，重复使用的次数有限，进一步增加了钒铝合金生产的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产钒铝合金的冶炼炉及其制造方法，所述冶炼炉的炉衬耐火度高且保温性能好，使用所述冶炼炉生产出的钒铝合金质量较好。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于生产钒铝合金的冶炼炉的制造方法，所述冶炼炉的炉体包括炉体外壳以及设置于所述炉体外壳的内表面上的炉衬，所述炉体外壳包括相连接的炉底座和炉身，该制造方法包括：

耐火材料制备步骤：将镁砂、镁质耐火泥以及粘结剂混合并搅拌均匀，以获得耐火材料；

炉衬制造步骤：将所述耐火材料涂覆在所述炉体外壳的内表面上并进行烘烤以形成所述炉衬。

优选地，所述镁砂为电熔镁砂，该电熔镁砂的化学成分质量百分比为：MgO≥98.5、SiO₂＜0.5、CaO＜0.8，其余为不可避免的杂质。

优选地，所述镁质耐火泥的化学成分质量百分比为：MgO≥98.5、SiO₂＜0.5、CaO＜0.8，其余为不可避免的杂质。

优选地，所述电熔镁砂的粒度为1mm～8mm，所述镁质耐火泥的粒度小于1mm。

优选地，所述粘结剂为精制氯化镁溶液，该精制氯化镁溶液的密度为1.2g/ml～1.4g/ml。

优选地，所述镁砂、所述镁质耐火泥以及所述粘结剂的质量比为8～10：1～2：1。

优选地，所述耐火材料制备步骤中，采用搅拌机对所述镁砂、所述镁质耐火泥以及所述粘结剂搅拌3分钟以上。

优选地，所述炉衬制造步骤包括：

a、在所述炉底座的内表面上涂覆所述耐火材料并捣固紧实；

b、将所述炉身放置于所述炉底座上并连接所述炉身与所述炉底座以形成所述炉体外壳；

c、在所述炉体外壳的所述炉身的内表面上涂覆所述耐火材料并捣固紧实；

d、对覆盖在所述炉体外壳的内表面上的所述耐火材料进行烘烤，以形成所述炉衬。

优选地，所述步骤c包括：将倒圆锥形的炉衬模具放入所述炉体外壳中，将所述耐火材料填充在所述炉体外壳的内表面和所述炉衬模具的外表面之间并捣固紧实。

本发明还提供了一种用于生产钒铝合金的冶炼炉，该冶炼炉由上述的用于生产钒铝合金的冶炼炉的制造方法制得。

通过上述技术方案，本发明的冶炼炉的炉衬由镁砂和镁质耐火泥等形成，炉衬的主要成分为MgO，这种炉衬耐火度高并且保温性能好，在冶炼过程中不易烧损或破裂，并且不易与冶炼炉内的炉料发生反应，使用该冶炼炉生产出的钒铝合金气孔少、夹杂少并且容易破碎，钒铝合金的质量得到提高，另外，由于这种炉衬不易烧损并且不易被侵蚀，因而有利于多次重复使用，降低了生产成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明涉及一种用于生产钒铝合金的冶炼炉的制造方法，所述冶炼炉的炉体包括炉体外壳以及设置于所述炉体外壳的内表面上的炉衬，所述炉体外壳包括相连接的炉底座和炉身，该制造方法包括：

耐火材料制备步骤：将镁砂、镁质耐火泥以及粘结剂混合并搅拌均匀，以获得耐火材料；

炉衬制造步骤：将所述耐火材料涂覆在所述炉体外壳的内表面上并进行烘烤以形成所述炉衬。