一种电炉炉盖用浇注料及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  74

    本发明属于窑炉浇筑料技术领域,具体涉及一种电炉炉盖用浇注料及其制备方法。



    背景技术:

    电炉是以冶炼废钢铁料为主要原料的工业窑炉,以电能为热源,利用电极与炉料之间产生的电弧高温加热及熔化炉料,炉内环境恶劣。电炉由炉体、倾动机构、电器设备、电极升降机和冷却系统组成;炉体包括炉盖、炉壁和炉底几部分,其中炉盖是带有电极孔和排烟孔的球面型结构,外环部分为主炉盖,中间为小炉盖,填充物料时,炉盖可移动。由于电炉冶炼时,炉盖作业环境很恶劣,会因电弧加热、出钢和炉盖移动过程中造成炉盖急冷急热,从而在热应力作用下造成工作面剥落,缩短炉盖寿命。

    传统意义的炉盖浇注料采用高铝质矾土作为原料,其价格较高,也存在因急冷急热造成的剥落问题。



    技术实现要素:

    为了解决现有电炉炉盖成本较高的问题,本发明目的在于提供一种电炉炉盖用浇注料及其制备方法。

    本发明所采用的技术方案为:

    一方面,提供一种电炉炉盖用浇注料,包括以下组分:废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维;

    其中,所述废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维按重量百分比计依次为:废滑板料50%~70%、焦宝石20%~30%、硅微粉2%~5%、铝微粉5%~8%、碳化硅2%~5%,不锈钢纤维1%~2%。

    在可选的技术方案中,所述废滑板料60%、焦宝石27%、硅微粉3%、铝微粉5%、碳化硅4%,不锈钢纤维1%。

    在可选的技术方案中,所述废滑板料60%、焦宝石25%、硅微粉3%、铝微粉6%、碳化硅5%,不锈钢纤维1%。

    在可选的技术方案中,所述废滑板料65%、焦宝石23%、硅微粉2%、铝微粉5%、碳化硅4%,不锈钢纤维1%。

    在可选的技术方案中,所述废滑板料的颗粒粒级包括1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm,其中1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为10%~20%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%~25%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%~25%。

    在可选的技术方案中,1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%。

    在可选的技术方案中,所述废滑板料的化学成分包括al2o3≥65%、te2o3≤0.5%和sio2≤1%;所述焦宝石的化学成分包括al2o3≥45%;所述硅微粉的化学成分包括sio2≥94%;所述铝微粉的化学成分包括al2o3≥99%;所述碳化硅的化学成分包括sic≥94%。

    另一方面,也提供一种电炉炉盖用浇注料的制备方法,所述制备方法包括:

    原料拣选:将废滑板料进行拣选,去除含铁部分以及被钢水侵蚀部分,再加工成1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm的三个颗粒粒级的废滑板料;

    配料:将废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维按个重量百分比分别进行承重备料;

    搅拌:将准备好的各类组分放入搅拌机中进行搅拌;

    现场搅拌:将搅拌好的物料运至使用现场,并加入适量的水分进行搅拌;

    振动成型:将搅拌后的物料注入炉盖模具中,并振动成型;

    烘烤:将成型的炉盖放入烘烤炉中进行烘烤,待烘烤完成即可使用。

    在可选的技术方案中,包装:将搅拌均匀后的物料进行包装。

    在可选的技术方案中,在原料拣选时,通过磁选去除废滑板料中夹杂的含铁物质。

    本发明的有益效果为:

    本发明的电炉炉盖浇筑料采用废滑板为主要原料,并配合作为辅料的焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维,通过该浇筑料制成的电炉炉盖不仅相对于现有的电炉炉盖成本降低,也在耐压强度、抗折强度和耐火度等方面具有不错的表现,起到了良好的环保效益;通过将废滑板料分成三个颗粒粒级,其制出的电炉炉盖致密性更佳,抗压、抗折强度也进一步提高;而且,焦宝石的添加使得制成的电炉炉盖在急冷急热条件下热震稳定性好,同时具有良好的抗渣效果。

    相对于现有以高铝质矾土为原料的电炉炉盖浇筑料,本发明也提出了新的一种电炉炉盖的浇筑料的配方构思,既可以节约成本,达到环保、资源再次利用的效果,也达到现有电炉炉盖关于强度等方面的要求,同时在急冷急热条件下热震稳定性好,也具有良好的抗渣效果,具有较好的市场推广前景。

    本发明的提出的电炉炉盖的制备方法,制备对于设备以及环境并没有特定的要求,制备容易,降低了制备的成本。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。

    实施例1:

    s1:原料拣选,将回收的且主要化学成分组成为al2o3≥65%,te2o3≤0.5%,sio2≤1的废滑板料进行拣选,拣选时将含炸铁部分去除,并加工成1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm的三种颗粒粒级,其中1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为15%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为25%;再将加工好的三个粒级的废滑板料经过磁选工序,去除其中夹杂的含铁杂质;

    s2:配料,以重量配比配得的废滑板料60%、焦宝石27%、硅微粉3%、铝微粉5%、碳化硅4%和不锈钢纤维1%进行备料;

    s3:搅拌,将准备好的各类组分放入搅拌机中进行搅拌;

    s4:包装,对搅拌均匀后的物料进行包装。

    s5:现场搅拌,将包装好的物料运至使用现场,并加入适量的水分进行搅拌;

    s6:振动成型,将搅拌后的物料注入炉盖模具中,并振动成型;

    s7:烘烤,将成型的炉盖放入烘烤炉中进行烘烤,待烘烤完成即可使用;其中,烘烤温度不超过800°,烘烤时间为三天。

    由上述重量配比的废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维并通过上述的制备方法制得的浇筑料以及由该浇筑料制得的电炉炉盖,其总和性能均能得到使用要求,并优于现有以高铝质矾土为原料制成的浇筑料和电炉炉盖,在本产品在中间包使用过程中,使用温度可达1550℃以上,使用炉数达200炉以上,价格较同类产品低20%。

    产品性能:110℃体积密度大于2.6g/cm3,110℃烘干耐压强度大于40mpa,1500℃条件下保温3小时后耐压强度大于80mpa;110℃烘干抗折强度大于6mpa,1500℃条件下保温3小时后抗折强度大于8mpa,耐火度大于1790℃。

    同时,焦宝石的添加使得制成的电炉炉盖在急冷急热条件下热震稳定性好,同时具有良好的抗渣效果。

    实施例2:

    s1:原料拣选,将回收的且主要化学成分组成为al2o3≥65%,te2o3≤0.5%,sio2≤1的废滑板料进行拣选,拣选时将含炸铁部分去除,并加工成1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm的三种颗粒粒级,其中1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%;再将加工好的三个粒级的废滑板料经过磁选工序,去除其中夹杂的含铁杂质;

    s2:配料,以重量配比配得的废滑板料60%、焦宝石25%、硅微粉3%、铝微粉6%、碳化硅5%,不锈钢纤维1%进行备料;

    s3:搅拌,将准备好的各类组分放入搅拌机中进行搅拌;

    s4:包装,对搅拌均匀后的物料进行包装。

    s5:现场搅拌,将包装好的物料运至使用现场,并加入适量的水分进行搅拌;

    s6:振动成型,将搅拌后的物料注入炉盖模具中,并振动成型;

    s7:烘烤,将成型的炉盖放入烘烤炉中进行烘烤,待烘烤完成即可使用;其中,烘烤温度不超过800°,烘烤时间为三天。

    由上述重量配比的废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维并通过上述的制备方法制得的浇筑料以及由该浇筑料制得的电炉炉盖,其总和性能均能得到使用要求,并优于现有以高铝质矾土为原料制成的浇筑料和电炉炉盖,本产品在中间包使用过程中,使用温度可达1550℃以上,使用炉数达260炉以上,价格较同类产品低20%。

    产品性能:110℃体积密度大于2.7g/cm3,110℃烘干耐压强度大于45mpa,1500℃条件下保温3小时后耐压强度大于88mpa;110℃烘干抗折强度大于5.5mpa,1500℃条件下保温3小时后抗折强度大于10mpa,耐火度大于1790℃。

    同时,焦宝石的添加使得制成的电炉炉盖在急冷急热条件下热震稳定性好,同时具有良好的抗渣效果。

    实施例3:

    s1:原料拣选,将回收的且主要化学成分组成为al2o3≥65%,te2o3≤0.5%,sio2≤1的废滑板料进行拣选,拣选时将含炸铁部分去除,并加工成1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm的三种颗粒粒级,其中1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为18%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为22%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为25%;再将加工好的三个粒级的废滑板料经过磁选工序,去除其中夹杂的含铁杂质;

    s2:配料,以重量配比配得的废滑板料60%、焦宝石23%、硅微粉2%、铝微粉5%、碳化硅4%,不锈钢纤维1%进行备料;

    s3:搅拌,将准备好的各类组分放入搅拌机中进行搅拌;

    s4:包装,对搅拌均匀后的物料进行包装。

    s5:现场搅拌,将包装好的物料运至使用现场,并加入适量的水分进行搅拌;

    s6:振动成型,将搅拌后的物料注入炉盖模具中,并振动成型;

    s7:烘烤,将成型的炉盖放入烘烤炉中进行烘烤,待烘烤完成即可使用。其中,烘烤温度不超过800°,烘烤时间为三天。

    由上述重量配比的废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维并通过上述的制备方法制得的浇筑料以及由该浇筑料制得的电炉炉盖,其总和性能均能得到使用要求,并优于现有以高铝质矾土为原料制成的浇筑料和电炉炉盖,本产品在中间包使用过程中,使用温度可达1550℃以上,使用炉数达300炉以上,价格较同类产品低20%。

    产品性能:110℃体积密度大于2.65g/cm3,110℃烘干耐压强度大于44mpa,1500℃条件下保温3小时后耐压强度大于90mpa;110℃烘干抗折强度大于7mpa,1500℃条件下保温3小时后抗折强度大于9mpa,耐火度大于1790℃。

    同时,焦宝石的添加使得制成的电炉炉盖在急冷急热条件下热震稳定性好,同时具有良好的抗渣效果。

    本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准。


    技术特征:

    1.一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:包括以下组分:废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维;

    其中,所述废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维按重量百分比计依次为:废滑板料50%~70%、焦宝石20%~30%、硅微粉2%~5%、铝微粉5%~8%、碳化硅2%~5%,不锈钢纤维1%~2%。

    2.根据权利要求1所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:所述废滑板料60%、焦宝石27%、硅微粉3%、铝微粉5%、碳化硅4%,不锈钢纤维1%。

    3.根据权利要求1所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:所述废滑板料60%、焦宝石25%、硅微粉3%、铝微粉6%、碳化硅5%,不锈钢纤维1%。

    4.根据权利要求1所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:所述废滑板料65%、焦宝石23%、硅微粉2%、铝微粉5%、碳化硅4%,不锈钢纤维1%。

    5.根据权利要求1所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:所述废滑板料的颗粒粒级包括1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm,其中1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为10%~20%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%~25%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%~25%。

    6.根据权利要求5所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:1mm~3mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,3mm~5mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%,5mm~8mm颗粒粒级的废滑板料的重量百分比为20%。

    7.根据权利要求1-6任一项所述的一种电炉炉盖用浇注料,其特征在于:所述废滑板料的化学成分包括al2o3≥65%、te2o3≤0.5%和sio2≤1%;所述焦宝石的化学成分包括al2o3≥45%;所述硅微粉的化学成分包括sio2≥94%;所述铝微粉的化学成分包括al2o3≥99%;所述碳化硅的化学成分包括sic≥94%。

    8.一种如权利要求1-7任一项所述的电炉炉盖用浇注料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:

    原料拣选:将废滑板料进行拣选,去除含铁部分以及被钢水侵蚀部分,再加工成1mm~3mm、3mm~5mm和5mm~8mm的三个颗粒粒级的废滑板料;

    配料:将废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维按个重量百分比分别进行承重备料;

    搅拌:将准备好的各类组分放入搅拌机中进行搅拌;

    现场搅拌:将搅拌好的物料运至使用现场,并加入适量的水分进行搅拌;

    振动成型:将搅拌后的物料注入炉盖模具中,并振动成型;

    烘烤:将成型的炉盖放入烘烤炉中进行烘烤,待烘烤完成即可使用。

    9.根据权利要求8所述的一种电炉炉盖用浇注料的制备方法,其特征在于:在搅拌步骤和现场搅拌步骤之间还包括:

    包装:将搅拌均匀后的物料进行包装。

    10.根据权利要求8所述的一种电炉炉盖用浇注料的制备方法,其特征在于:在原料拣选时,通过磁选去除废滑板料中夹杂的含铁物质。

    技术总结
    本发明属于窑炉浇筑料技术领域,公开了一种电炉炉盖用浇注料,包括以下组分:废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维;其中,所述废滑板料、焦宝石、硅微粉、铝微粉、碳化硅和不锈钢纤维按重量百分比计依次为:废滑板料50%~70%、焦宝石20%~30%、硅微粉2%~5%、铝微粉5%~8%、碳化硅2%~5%,不锈钢纤维1%~2%。本发明还公开了一种电炉炉盖用浇注料的制备方法。本发明采用废滑板为主要原料,通过该浇筑料制成的电炉炉盖不仅相对于现有的电炉炉盖成本降低,也在耐压强度、抗折强度和耐火度等方面具有不错的表现,起到了良好的环保效益;焦宝石的添加使得制成的电炉炉盖在急冷急热条件下热震稳定性好。

    技术研发人员:袁兵;严翀;陈涛
    受保护的技术使用者:攀枝花钢城集团有限公司
    技术研发日:2020.12.09
    技术公布日:2021.03.12

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