[发明专利]一种中频感应炉用浇注料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种中频感应炉用浇注料及其制备方法。其技术方案是：先以35.0～47.0wt％的高铝矾土、25.0～34.0wt％的煤矸石、13.0～19.0wt％的钒铁渣、6.0～9.0wt％的地开石、2.0～5.0wt％的活性氧化铝微粉和1.5～4.5wt％的铝酸钙水泥为原料，再外加所述原料3.5～4.5wt％的结合剂和0.05～0.08wt％的减水剂，混合均匀，制得中频感应炉用浇注料。所述钒铁渣为铝热法生产钒钛合金的固体废弃物，主要化学成分是：Al₂O₃含量≥83.5wt％，MgO含量≥9.0wt％，CaO含量≤5.0wt％。本发明具有工艺简单、节能环保和成本低廉的特点，所制备的中频感应炉用浇注料的抗热震性能优良、力学性能高、抗渣性能好和使用寿命长。

技术领域

本发明属于中频炉炉衬材料的技术领域，具体涉及一种中频感应炉用浇注料及其制备方法。

背景技术

中频感应炉是高品质钢及合金材料关键冶炼环节的重要设备，因具有熔化速度快、熔炼温度高、钢液化学成分均匀等优点而广泛应用于精密铸造行业；炉衬是中频感应炉的重要组成部分之一，它不仅起容器支撑的作用，也参与冶金物理和化学反应过程，对中频感应炉的安全稳定运行和钢的质量有重要影响。中频感应炉炉衬处于高温环境中，服役条件苛刻，中频感应炉炉衬的要求日益严格：(1)有足够的耐火度、体积变化小、抗热震稳定性好、化学稳定性好、不污染钢液；(2)有足够的烧结强度，以抵抗机械冲击、并能抗炉渣侵蚀。

铝钒土耐火材料具有良好的高温特性。用铝钒土材料制备的坩埚，与目前国内精铸生产中常用的各种坩埚相比，具有价格便宜、使用寿命长、元素烧损少和钢水质量高等特点，适应多钢种熔炼。

高铝钒土为中性耐火材料，高温化学稳定性较好，在高温下与合金元素不易发生反应，因而元素烧损也少。高铝钒土炉衬与石英砂酸性炉衬相比，Mn、Cr元素烧损量减少50％，与碱性炉衬相比，Si元素烧损减少70wt％。高铝钒土炉衬对熔炼锰钢、高锰钢、高铬钢、高速钢和铝镍磁钢具有良好的使用效果，上述钢种是不适宜用酸性炉衬熔炼的。其次，因高铝钒土炉衬耐蚀性较好，钢液中减少了因炉衬熔蚀所造成的夹杂物，从而提高了钢水的质量。但是，目前国内的高铝矾土价格逐日上涨和储量日益紧张，亟需寻求低价质优的高铝质原材料对高铝矾土进行替代，从而减轻资源压力和减少生产成本。

目前，已有针对中频感应炉用浇注料的技术，如“一种中频感应炉炉底抗渗浇注料”(CN112511888A)专利技术，公开了一种以致密刚玉、尖晶石、氧化锆、分散性氧化铝微粉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥和减水剂为原料，制得中频感应炉炉底抗渗浇注料，该方法的原料成本较高，市场竞争力较差；如“镁质修补料研究及其在中频感应炉上的应用”(《耐火材料》,200426(2):41-43)，公开了一种以镁质原料为主要原料，结合铝酸钙水泥和氧化铬制备中频炉浇注料的放法，其中氧化镁水化后的致密度较差，力学强度不佳，且引入氧化铬，极易造成环境污染。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、节能环保和成本低廉的中频感应炉用浇注料的制备方法，所制备的中频感应炉用浇注料的抗热震性能优良、力学性能高、抗渣性能好和使用寿命长。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先以35.0～47.0wt％的高铝矾土、25.0～34.0wt％的煤矸石、13.0～19.0wt％的钒铁渣、6.0～9.0wt％的地开石、2.0～5.0wt％的活性氧化铝微粉和1.5～4.5wt％的铝酸钙水泥为原料，再外加所述原料3.5～4.5wt％的结合剂和0.05～0.08wt％的减水剂，混合均匀，制得中频感应炉用浇注料。