本发明属于中频感应炉用耐火材料技术领域。具体涉及一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。
技术背景
镁橄榄石不仅储量大和价格低廉，同时又具有耐火度高、绝缘性好、热稳定性好和抗渣性强等特点，是一种优良的耐火原料。
线圈胶泥涂覆于线圈周围，起绝缘和保护线圈的作用。随着中频感应炉冶炼条件的日趋苛刻，线圈胶泥的绝缘性、耐火度、热震稳定性、体积稳定性和保温性都要求向更优的方向发展。
目前的线圈胶泥多采用高纯刚玉为原料，但高纯刚玉价格昂贵。高纯刚玉质线圈胶泥抗热震性差，使用过程中易出现裂纹和破损现象，需频繁修补，既降低了生产效率，也减弱了对线圈的保护作用。
文献（吴斌.利用含钛渣制备中频炉线圈胶泥的研究.2011全国不定形耐火材料学术会议论文集，2011,455~458)中介绍了一种利用含二氧化钛工业渣制备线圈胶泥的方法，其主要缺陷在于：工业渣中的钙含量过高，在胶泥的使用过程中会产生硅酸二钙，硅酸二钙不同晶相间的转变会引起材料的粉化，严重影响材料的安全使用。“一种用于中频炉炉衬的胶泥”(CN104030704 A)专利技术和“一种中频炉用胶泥的制备方法”(CN104030703 A)专利技术，均采用棕刚玉为主要原料，棕刚玉价格较高，胶泥生产成本高；文献（代西龙等.无芯感应电炉用耐火胶泥的配制及应用.铸造，2006.55（5），528~529）中以致密电熔刚玉、活性氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥为原料制备耐火胶泥，所使用的电熔刚玉抗热震稳定性差，制备的耐火胶泥的生产成本高。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种生产成本低的中频感应炉用线圈胶泥制备方法，用该方法制备的中频感应炉用线圈胶泥体积稳定性好、抗热震性优良、强度高和使用寿命长。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，以35~55wt%的矾土熟料、4~24wt%的煅烧镁橄榄石、6~20wt%的刚玉细粉、1~5wt%的二氧化硅微粉、4~12wt%的α-Al2O3微粉、12~22wt%的铝酸盐水泥和0.1~0.3wt%的减水剂为原料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。
所述煅烧镁橄榄石的粒径为0.088~1mm；所述煅烧镁橄榄石中：MgO＞42wt%，Fe2O3≤10wt%。
所述矾土熟料的粒径为0.088~3mm，矾土熟料的Al2O3含量为75~90wt%。
所述二氧化硅微粉的粒径小于10μm，二氧化硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述刚玉细粉的粒径小于0.088mm，刚玉细粉的Al2O3含量为94~99.5wt%。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明以煅烧镁橄榄石为主要原料之一，所采用的煅烧镁橄榄价格低廉，能降低中频感应炉用线圈胶泥的成本。
2、本发明引入二氧化硅微粉和α-Al2O3微粉，使中频感应炉用线圈胶泥混合加水量下降，致密度提高。二氧化硅微粉能提供一定的中温和低温强度，改善了中频感应炉用线圈胶泥的中温和低温性能。
3、本发明制备的中频感应炉用线圈胶泥的施工性能好，使用过程中不易破损、不开裂和不脱落，使用寿命长。
因此，本发明生产成本低；所制备的中频感应炉用线圈胶泥具有体积稳定性好、强度高和使用寿命长的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述煅烧镁橄榄石的粒径为0.088~1mm；所述煅烧镁橄榄石中：MgO＞42wt%，Fe2O3≤10wt%。
所述矾土熟料的粒径为0.088~3mm，矾土熟料的Al2O3含量为75~90wt%。
所述二氧化硅微粉的粒径小于10μm，二氧化硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述刚玉细粉的粒径小于0.088mm，刚玉细粉的Al2O3含量为94~99.5wt%。
所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和三聚氰胺中的一种。
实施例1
一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。以35~40wt%的矾土熟料、19~24wt%的煅烧镁橄榄石、6~10wt%的刚玉细粉、1~2wt%的二氧化硅微粉、10~12wt%的α-Al2O3微粉、20~22wt%的铝酸盐水泥和0.1~0.15wt%的减水剂为原料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。
本实施例所述减水剂为三聚磷酸钠。
本实施例在使用时的加水量为17~17.6wt%，制备的中频感应炉用线圈胶泥经110℃×24h处理后测得体积密度2.3~2.33g/cm3，显气孔率31~33%，抗折强度5~5.6MPa，耐压强度24~27MPa；800℃×3h处理后测得体积密度2.2~2.23g/cm3，显气孔率33~35%，线变化率-0.2~0%，抗折强度3~3.5MPa，耐压强度20~24MPa。
实施例2
一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。以40~45wt%的矾土熟料、14~19wt%的煅烧镁橄榄石、10~14wt%的刚玉细粉、2~3wt%的二氧化硅微粉、8~10wt%的α-Al2O3微粉、18~20wt%的铝酸盐水泥和0.15~0.2wt%的减水剂为原料，经混合均匀制得。
本实施例所述减水剂为六偏磷酸钠。
本实施例在使用时的加水量为16.4~16.9wt%，制备的中频感应炉用线圈胶泥经110℃×24h处理后测得体积密度2.35~2.38g/cm3，显气孔率30~32%，抗折强度6.2~6.8MPa，耐压强度25~29MPa；800℃×3h处理后测得体积密度2.2~2.24g/cm3，显气孔率32~34%，线变化率-0.18~0%，抗折强度4~4.5MPa，耐压强度21~26MPa。
实施例3
一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。以45~50wt%的矾土熟料、9~14wt%的煅烧镁橄榄石、14~18wt%的刚玉细粉、3~4wt%的二氧化硅微粉、6~8wt%的α-Al2O3微粉、16~18wt%的铝酸盐水泥和0.2~0.25wt%的减水剂为原料，经混合均匀制得。
本实施例所述减水剂为三聚氰胺。
本实施例在使用时的加水量为15.6~16wt%，制备的中频感应炉用线圈胶泥经110℃×24h处理后测得体积密度2.38~2.41g/cm3，显气孔率28~30%，抗折强度7.6~8.1MPa，耐压强度26~31MPa；800℃×3h处理后测得体积密度2.23~2.27g/cm3，显气孔率30~32%，线变化率-0.17~0%，抗折强度4.3~4.8MPa，耐压强度23~28MPa。
实施例4
一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。以50~55wt%的矾土熟料、4~9wt%的煅烧镁橄榄石、18~20wt%的刚玉细粉、4~5wt%的二氧化硅微粉、4~6wt%的α-Al2O3微粉、12~16wt%的铝酸盐水泥和0.25~0.3wt%的减水剂为原料，经混合均匀制得。
本实施例所述减水剂为三聚磷酸钠。
本实施例在使用时的加水量为14.5~15wt%，制备的中频感应炉用线圈胶泥经110℃×24h处理后测得体积密度2.42~2.45g/cm3，显气孔率26~28%，抗折强度7.7~8.3MPa，耐压强度30~35MPa；800℃×3h处理后测得体积密度2.3~2.35g/cm3，显气孔率27~29%，线变化率-0.16~0%，抗折强度4.8~5.3MPa，耐压强度26~31MPa。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本具体实施方式以煅烧镁橄榄石为主要原料之一，所采用的煅烧镁橄榄价格低廉，能降低中频感应炉用线圈胶泥的成本。
2、本具体实施方式引入二氧化硅微粉和α-Al2O3微粉，使中频感应炉用线圈胶泥混合加水量下降，致密度提高。二氧化硅微粉能提供一定的中温和低温强度，改善了中频感应炉用线圈胶泥的中温和低温性能。
3、本具体实施方式制备的中频感应炉用线圈胶泥的施工性能好，使用过程中不易破损、不开裂和不脱落，使用寿命长。
因此，本具体实施方式生产成本低；所制备的中频感应炉用线圈胶泥具有体积稳定性好、强度高和使用寿命长的特点。