本发明涉及酸性炉衬耐火材料
技术领域：
，特别是涉及一种环保型酸性炉衬干式振动料。
背景技术：
：无芯感应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，同时降低炉料成本是目前铸造业共同关心的课题。影响炉衬使用寿命因素很多，它包括炉衬材料的性能、操作者的技术水平、感应炉的设备质量、现场熔炼工艺的执行程度、原材料的品质等。其中炉衬材料的性能是影响炉衬寿命的首要因素，包括炉衬材料的颗粒级配、原料拣选、烧结剂质量等因素。炉衬材料，如炉衬干式振动料,一般由耐火骨料、粉料、烧结剂和外加剂组成，不加水或液体结合剂，仅借助振动通过颗粒、细粉之间的滑动可形成致密均匀的整体的不定形耐火原料，加热时靠热固性结合剂或陶瓷烧结剂使其产生强度。优质的炉衬材料须具备以下性能：①具有较高的耐火度，耐火度应大于1650-1700℃，荷重软化点应大于1650℃。②具有足够的烧结强度，由于感应电炉炉壁相对较薄，需要承受金属液和投料时料块的机械冲击。③具有稳定的化学成分，不与炉内物质起化学反应。④导电和导热系数小，以保证高温下有良好的电气绝缘性，保证安全生产。⑤炉衬的热膨胀系数应尽量小，热稳定性好，能适急冷急热的生产环境。当前世界上先进的感应电炉制造公司一般使用瑞典、美国、西班牙等国生产的炉衬材料。随着我国进口感应电炉的逐渐增加，每年用于购买炉衬材料的费用居高不下。目前国内感应电炉酸性干式振料基本采用天然石英砂做为原料，石英砂晶形多且变化复杂，在升温的过程中会产生极大的体积膨胀，只有加入一定量的烧结剂才能缓解这一问题，然而大剂量烧结剂的加入往往又降低了材料的高温耐火性能，这成为了影响感应电炉炉衬寿命的主要原因。如何合理利用回收资源，弥补现有材料的固有缺陷，成为了感应电炉炉衬寿命领域的一大课题。技术实现要素：本发明的目的在于针对传统型酸性炉衬干式振动料使用时体积膨胀大，易形成裂纹，寿命不稳定等不足，而提供一种环保型酸性炉衬干式振动料，以再生废硅砖颗粒为原料，同时加入了天然石英粉和烧结剂，提高了烧结强度，热膨胀系数小，炉衬使用寿命大大延长，同时合理的利用了国内庞大的废硅砖资源，节省了原料成本，实现了资源的循环利用。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：环保型酸性炉衬干式振动料，其包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15～20％、粒径3～5mm废硅砖颗粒8～15％、粒径1～3mm废硅砖颗粒18～25％、粒径0～1mm废硅砖颗粒25～33％、325目优质天然石英砂粉25～30％、b2o31～2％、专用烧结剂0.1～0.3％,其主要化学成分的质量百分含量为：sio2≥97.5％、al2o3≤0.5％、fe2o3≤0.6％、cao≤0.8％、mgo≤0.16％、tio2≤0.09％、碱金属氧化物≤0.1％、h2o≤0.5％。优选的，环保型酸性炉衬干式振动料，包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15～18％、粒径3～5mm废硅砖颗粒8～11％、粒径1～3mm废硅砖颗粒18～20％、粒径0～1mm废硅砖颗粒25～30％、325目优质天然石英砂粉25～28％、b2o31～2％、专用烧结剂0.1～0.3％。优选的，环保型酸性炉衬干式振动料，包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15％、3～5mm废硅砖颗粒8％、1～3mm废硅砖颗粒18.7％、0～1mm废硅砖颗粒28％、325目优质天然石英砂粉28％、b2o32％；专用烧结剂为0.3％。优选的，所述专用烧结剂为工业石灰石精粉，其中caco3≥95％。本发明的有益效果是：一种环保型酸性炉衬干式振动料，其包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15～20％、粒径3～5mm废硅砖颗粒8～15％、粒径1～3mm废硅砖颗粒18～25％、粒径0～1mm废硅砖颗粒25～33％、325目优质天然石英砂粉25～30％、b2o31～2％、专用烧结剂0.1～0.3％,其主要化学成分的质量百分含量为：sio2≥97.5％、al2o3≤0.5％、fe2o3≤0.6％、cao≤0.8％、mgo≤0.16％、tio2≤0.09％、碱金属氧化物≤0.1％、h2o≤0.5％，本发明以再生废硅砖颗粒为原料，同时加入了天然石英粉和烧结剂，提高了烧结强度，热膨胀系数小，炉衬使用寿命大大延长，同时合理的利用了国内庞大的废硅砖资源，节省了原料成本，实现了资源的循环利用。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。本实施例的环保型酸性炉衬干式振动料，其特征在于：包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15～20％、粒径3～5mm废硅砖颗粒8～15％、粒径1～3mm废硅砖颗粒18～25％、粒径0～1mm废硅砖颗粒25～33％、325目优质天然石英砂粉25～30％、b2o31～2％、专用烧结剂0.1～0.3％,其主要化学成分的质量百分含量为：sio2≥97.5％、al2o3≤0.5％、fe2o3≤0.6％、cao≤0.8％、mgo≤0.16％、tio2≤0.09％、碱金属氧化物≤0.1％、h2o≤0.5％。为了达到最佳使用性能，本发明的环保型酸性炉衬干式振动料包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15～18％、粒径3～5mm废硅砖颗粒8～11％、粒径1～3mm废硅砖颗粒18～20％、粒径0～1mm废硅砖颗粒25～30％、325目优质天然石英砂粉25～28％、b2o31～2％、专用烧结剂0.1～0.3％。由于粒度配比对炉衬材料的堆积密度、机械强度、烧结性能有重要影响。本发明选取用废硅砖颗粒为原料，根据安德森紧密堆积方程计算并根据大量实验数据，形成了上述独特的颗粒配比。本发明的环保型酸性炉衬干式振动料经选矿、粗破、洗料、细破、分筛、检测、烘干、检测、配料、混料、检验、包装等步骤制成。经检测，该产品的散料体积密度≥1.8g/cm3，衬层体积密度≥2.1g/cm3，粒度dmax≤8.1mm。本发明的优点在于：首先，由于采用化学成分稳定、焦炉用后回收的优质硅砖，经选矿，粗破，洗料，细破，分筛，检测，烘干而成的硅砖颗粒为骨料，同时加以b2o3和专用烧结剂，在高温时能形成固熔体结构，由此大大降低炉衬在高温状态下的体积膨胀，炉衬高温下强度更高，从而提高炉衬的使用寿命。其次，通过对产品颗粒级配的优先研究，形成了独特的颗粒配比，合理的粒度分布改善了材料的体积密度，抗压强度和气孔率，从而提高了炉衬的机械强度和致密性，炉衬抗铁水侵蚀性更强，延长了炉衬使用寿命，降低了生产成本。第三，本发明所使用的废硅砖颗粒具有极低的线膨胀系数、较好的抗热震性、热导率低等特点，不仅提高了衬体的致密程度，而且提高了炉衬的抗热震性，更适应感应电炉随开随停的工艺特点，深受客户欢迎。本发明所用废硅砖为回收材料，解决了钢铁生产中数量巨大的用后硅砖的回收处理问题，具有极高的经济效益和社会效益。一种具体的实施例：环保型酸性炉衬干式振动料，包括如下质量份数的原料：粒径5～8mm废硅砖颗粒15％、3～5mm废硅砖颗粒8％、1～3mm废硅砖颗粒18.7％、0～1mm废硅砖颗粒28％、325目优质天然石英砂粉28％、b2o32％；专用烧结剂为0.3％。专用烧结剂为工业石灰石精粉，其中caco3≥95％。经检测，本实施例的产品与美国联合矿产公司产品主要性能对比如下：产品性能参数名称美国联合矿产公司产品本实施例1sio297.72％98.26％2al2o30.84％0.42％3fe2o30.13％0.11％4h2o0.23％0.25％5耐火度1723℃1740℃6散料密度1.76g/cm31.83g/cm37打结密度2.17g/cm32.18g/cm38使用寿命(5t熔化炉)134炉161炉9热膨胀(1000℃)1.26％0.44％101550℃×1h抗折强度≥4.2mpa≥4.8mpa111550℃×1h耐压强度≥7.4mpa≥8.6mpa以上检测数据表明，本发明产品的热膨胀(1000℃)比美国联合矿产公司同类产品要低，因此使用过程中产生的体积膨胀较小，炉衬不易形成裂纹；本发明产品的sio2含量较美国联合矿产公司同类产品要高，因此本发明产品具有更好的耐火度；本发明产品中al2o3、fe2o3等杂质含量比美国联矿公司同类产品低，减少了此类氧化物高温下与sio2反应生成低熔点化合物，从而影响炉衬使用寿命，因此本发明产品具有更长的使用寿命；由于烧结体系的优化，本发明产品的抗折强度，耐压强度等性能均优于美国联合矿产公司同类产品。另外，我国是硅砖生产大国，每年从各类窑炉上拆换的废硅砖多数都无法得到很好的利用，只能随意丢弃，造成了极大的资源浪费，本发明能够对该废弃物进行回收利用，更加环保。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3