一種常壓中頻爐的打爐配料及坩堝的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于冶煉坩禍制備領域，尤其涉及一種常壓中頻爐的打爐配料及坩禍的制備方法。
【背景技術】
[0002]常壓感應爐是一種冶煉設備，由于冶煉設備的特殊性，從而能冶煉較純凈的金屬產品。現有的常壓感應爐是將熔煉的金屬放入外有感應器的缸鍋內，通過感應電流產生熱能融化金屬。第一種打爐方法:是利用成型缸鍋外層用鎂砂填實的打爐方法；第二種方法:是全部用按一定比例配制好的鎂砂(石英砂)、玻璃水、硼酸、水打結缸鍋，并按照一定工藝進行烘爐來完成缸鍋成型的步驟。除鎂鋁尖晶石型坩禍外，鎂質和石英砂坩禍的耐急冷急熱性是很差的。其中石英砂坩禍尤其顯著，在坩禍加熱和冷卻過程中，坩禍燒結層的線膨脹或收縮率約0.9%。也就是說每間歇冶煉I爐，坩禍的體積將產生一次膨脹和收縮。在800°C以下這種變化率最大，如果坩禍處于連續冶煉的條件下，坩禍壁的溫度將不會低于800°C，這樣坩禍體積的變化率是很小的，產生裂紋的時間也將推遲，坩禍的壽命得以提高
[0003]燒結工藝的影響，坩禍的燒結過程中，從低溫區的升溫速度到最后的燒結溫度和保溫時間，都對坩禍的燒結質量有著重要的影響。低溫烘烤時水蒸氣的逸出速度不能太快，以免在砂料中出現早期裂紋。水分的來源有砂料吸附的水、結晶水和添加劑分解釋放出的水分，在800°C以下這些水分全部排除。所以在此區間應控制升溫速度。坩禍容量越大越要降低升溫速率，以避免水蒸氣急速地從砂料中逸出。不同材質的砂料應選擇相應的合適的燒結溫度和保溫時間，以便得到理想的燒結結構。高溫燒結時坩禍的燒結結構是提高使用壽命的基礎。燒結溫度不夠，燒結層厚度不足，會使坩禍的使用壽命明顯的降低。
[0004]由于以上原因，大型感應爐坩禍的使用壽命低于中小型感應爐，從提高坩禍的使用壽命來說，應適當增加坩禍壁的厚度。但是，隨著坩禍壁厚度的增加，電阻值增大，無功損失增高，電效率下降。因此，坩禍壁的厚度是限制在一定范圍。因此，必須選定合理的壁厚，即保證了高的電效率又確保了坩禍的使用壽命。
[0005]采用現有技術中的坩禍配料以及制備工藝，爐齡低。漏爐事故屢屢發生，感應圈時有被鋼水燙壞。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題在于提供一種有效節能的一種常壓中頻爐的打爐配料及坩禍的制備方法，通過改變打爐配料及烘爐的工藝；從而減少電耗、縮短烘爐時間、提高爐齡、降低成本、提高勞動生產率、減少噸鋼損耗，增強市場競爭力。
[0007]本發明是這樣實現的，一種常壓中頻爐的打爐配料，配料按照重量百分比包括:96?98%的電熔鎂砂與小于1%的硼酸混合后加入2?3%的水充分混合而成；其中電熔鎂砂的粒度配比按照重量百分比為:200目<粒度彡Imm的電熔鎂砂占20%，3mm彡粒度< 5mm的電熔鎂砂占10 %，5mm彡粒度彡8mm的電熔鎂砂占40 %，粒度彡200目的電熔鎂砂占30%。這里所述的200目是通過200目的網后產生的電熔鎂砂顆粒。
[0008]本發明技術方案進一步，所述硼酸按照重量百分比要求B2O3彡98%，水< 0.5%,余量為雜質，硼酸的粒度:0 <粒度< 1.5_。
[0009]本發明還提供了一種采用上述的配料的坩禍的制備方法，使用鋼模型用鋼板焊成，做成中空的并按一定單位面積，鉆若干小孔便于加熱時透氣，鋼模型在坩禍打結好后不用從坩禍中取出來，在烘干和燒結坩禍時起電感應加熱作用，先烘干爐襯再拔出鐵爐膽，然后加入石墨電極進行烘爐，包括如下步驟:
[0010]I)在感應器內側放好石棉絕緣層，在爐底部放2?3層石棉絕緣片；
[0011]2)在爐底石棉絕緣層上，鋪一層厚200?220mm的坩禍材料，并搗實；
[0012]3)并靠感應器及底部鋪上一根感應圈放入涂好煤油的鐵內膽放入鋼模型，對準中心線后將其固定；
[0013]4)周邊的間隙分批加入筑爐料，每批厚20?30mm，逐層搗實形成爐體；
[0014]5)爐體高度打筑至感應圈上100mm，加入爐口磚材周邊用爐領料打筑夯實，形成爐口 ；打結酸性坩禍時，當搗到坩禍上部，即感應器以上部分時，改用含粘土或水玻璃的硅石粉加固混合料搗制；
[0015]6)給感應銅圓管排送電，坩禍打結好后鋼模型留于其中，當感應器通電后，鋼模型因感應作用而發熱，起加熱和燒結坩禍的作用，爐襯周圍裝入金屬料進行烘爐，功率控制在10kw根據爐料干濕度不同烘1-3小時，至爐領微硬，大功率送電按常規參數進行冶煉。
[0016]本發明具有如下的有益效果:
[0017]首先取消了常規技術中的水玻璃，水的比例為2_3%，替代水玻璃的使用，并減少了硼酸的使用量控制在〈I%或者零添加提高了鎂砂的燒結溫度，不易產生過燒而導致形成爐襯裂紋，從而有效的避免了爐襯滲鋼造成更嚴重的安全事故漏爐。烘爐制度的改變，鋼模型在打結前涂一層煤油，坩禍打結好后不用加熱直接拔出。爐襯周圍裝入金屬料進行烘爐，功率控制在10kw烘至爐領微硬即可(根據天氣及爐料干濕度不同烘1-3小時用電量在100-300kw)，大功率送電按方案一進行冶煉。沒有了前期過長的烘爐過成，既節約了能源又減少了爐襯的燒結層厚度，從而延長了爐襯形成燒結層的爐次。(注意前兩爐冶煉是的操作不要碰傷爐襯使用塊狀規整的原料為好)合理的改變配料、打爐、烘爐的工藝既減輕了工人的勞動強度，又提高了安全系數。每個爐役提高爐齡30%以上，降低電耗70-90%。這種工藝沒有了電極的烘烤，減少了碳對第一爐污染，但是這種烘爐工藝不適合前期冶煉對氣體含量要求嚴格的鋼種，及對氫較敏感的鋼種。建議前幾爐冶煉原料較為合適。
[0018]通過改變配料以及優化工藝，每個爐役提高爐齡30%以上，降低電耗70-90%。漏爐事故基本杜絕。
【附圖