[发明专利]一种用于电炉配件的耐热材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于电炉配件的耐热材料及其制备方法，涉及耐热材料技术领域。本发明用于电炉配件的耐热材料包括C、Mn、Cu、Cd、Cr、Be、Al、Mg、Nb、Zr、W等元素，还包括Ti、Si、Zn、Ni、稀土元素。本发明用于电炉配件的耐热材料强度高、热膨胀系数小，热疲劳强度高，具备有耐热、耐高温的特点，能够在1500‑1600度的高温条件下长期使用，并且在1500‑1600度的高温条件不氧化、不起皮、不变形，而且抗拉强度高，该材料制品在高温环境下的使用寿命长。

技术领域

本发明涉及耐热材料技术领域，涉及一种用于电炉配件的耐热材料及其制备方法。

背景技术

电炉是目前发展迅速、用途广泛的一种熔化设备，广泛用于钢、铁及有色合金的铸造生产。如何提高感应电炉炉衬的使用寿命是目前铸造行业共同关心的课题。工业及科研用高温电炉一般是指工作温度为1000-2000℃的间歇式电炉，是广泛用于陶瓷、玻璃、粉末冶金、化工、机械、能源等众多领域的重要实验和生产设备。高温电炉是以电流通过导体所产生的热量为热源来加热工件，主要由炉体、发热体、测控温系统几大部分组成，其炉体一般则是由炉膛、隔热层和金属外壳构成。

炼钢生产中常用的炼钢设备是炼钢电弧炉，电炉配件作为炼钢电弧炉的重要组成部分，在炼钢中受到强大高温电弧的热辐射、频繁的热震和高温熔渣喷溅物的侵蚀，是炼钢电弧炉的薄弱环节。早期炼钢条件下，炼钢强度小、冶炼温度低，因此常用硅砖砌筑作为电炉配件，硅砖质轻、强度高、抗热震性好、蠕变效率低，得到了广泛应用；随着电炉炼钢技术的进步，炼钢强度增大、冶炼温度升高，硅砖逐渐被莫来石、高铝尖晶石等高铝质的耐火砖或耐火浇注料取代；近两年随着炼钢中铁水兑入量的增大，吹氧强度增加、电炉配件散热效果差，导致铝质的耐火砖或耐火浇注料制成的电炉配件的使用寿命大幅降低。

因此，研制一种用于电炉配件的耐热材料尤为重要。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种用于电炉配件的耐热材料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于电炉配件的耐热材料，所述用于电炉配件的耐热材料包括由以下重量百分比的原料：C：0.8-2.3％、Mn：0.25-0.67％、Cu：2-4.5％、Cd：0.08-0.13％、Cr：0.05-0.17％、Be：0.05-0.17％、Al：0.21-0.36％、Mg：0.26-0.38％、Nb：0.002-0.006％、Zr：0.002-0.005％、W：0.12-0.18％，余量为铁和不可避免的杂质。

进一步的，所述用于电炉配件的耐热材料包括由以下重量百分比的原料：C：1.2-2.0％、Mn：0.31-0.59％、Cu：2.9-3.8％、Cd：0.09-0.12％、Cr：0.1-0.15％、Be：0.11-0.15％、Al：0.27-0.30％、Mg：0.29-0.34％、Nb：0.003-0.004％、Zr：0.003-0.004％、W：0.14-0.16％，余量为铁和不可避免的杂质。

进一步的，所述C为石墨烯粉末，所述石墨烯粉末的粒径为5-10微米。

进一步的，所述用于电炉配件的耐热材料还包括由以下重量百分比的原料：Ti：0.15-0.21％、Si：0.10-0.16％、Zn：0.13-0.18％、Ni：0.25-0.37％。

进一步的，所述Si为晶体硅研磨制成，且研磨后的硅粉末粒径为50-100微米。

进一步的，所述用于电炉配件的耐热材料还包括稀土元素，所述稀土元素的添加量为0.003-0.01％。

进一步的，所述稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Er、Y中的一种。

一种用于电炉配件的耐热材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量百分比称取各个原料；