釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于釩鐵合金冶煉技術領域，具體涉及一種釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的 澆注方法。
【背景技術】
[0002] 釩鐵合金是廣泛利用于鋼鐵行業的中間合金，釩作為合金元素在鋼中可提高鋼的 強度、韌性、可塑性及耐磨性。隨著高附加值鋼種的市場需求量不斷擴大，對釩鐵合金的需 求量也在逐年增加。目前國內外釩鐵冶煉企業均采用直筒爐或傾翻爐電鋁熱法冶煉釩鐵合 金工藝。
[0003] 利用直筒爐采用電鋁熱法冶煉釩鐵在冶煉過程中爐內反應易控制，爐體保溫效果 好，產出釩鐵質量穩定等特點，同時操作簡單，勞動強度低以及安全系數較高，是目前大部 分企業采用的釩鐵冶煉方法。因此更好的研究和改進直筒爐冶煉工藝是非常必要的。
[0004] 目前的直筒爐打結工藝中，爐底為鎂磚砌成，再輔以鎂砂鎂火泥覆蓋打結，耐火材 料內襯為一次性使用，即冶煉完成后，經冷卻后進行拆爐，拆爐后爐體打結的鎂砂、鎂火泥 內襯全部廢棄，部分鎂磚損耗，冶煉一定爐次后需全部更換，這一爐襯打結方式對耐火材料 消耗嚴重，不可重復使用，成本較高。
【發明內容】
[0005] 本發明針對上述缺陷，提供一種釩鈦合金冶煉用直筒爐爐襯的澆注方法，其在爐 底用澆注料代替鎂磚直接整體澆筑，同時減少鎂砂打結用量，降低了耐材消耗。
[0006] 本發明的技術方案：
[0007] 本發明提供一種釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，所述澆筑方法包括以下 步驟：將混合均勻的澆注料直接倒入直筒爐爐殼中，攪拌澆注料至爐底澆注料和爐側壁澆 注料緊實平整，風干后再進行烘烤，然后冷卻后在爐底和爐側壁對爐襯進行打結處理。
[0008] 進一步，上述方法中，攪拌澆注料使直筒爐爐底厚170~200 (優選為180mm)mm，側 壁厚110~140mm (優選為120mm)。
[0009] 其中，所述澆注料為剛玉質自流澆注料，其化學成分滿足:Al2O3多85%， Al203+Mg0彡90%。
[0010] 進一步，所述澆注料的體積密度彡2. 9g/cm3,常溫耐壓強度彡55MPa，常溫抗折強 度多8MPa，粒度< 12_。
[0011] 所述風干時間為2~4天，優選為3天。
[0012] 風干后烘烤采用兩步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900°C下烘烤24~36h。
[0013] 打結處理中，打結料由鎂砂、鎂質火泥和鹵水混勻即可，鎂砂與鎂質火泥的體積比 為鎂砂：鎂質火泥=2~3 : 1，鹵水的加入量以打結料用手握成團不散為宜。
[0014]優選的，所述打結料中，鎂砂最大粒度< 10m，粒度小于Imm的不超過10 %，粒 度小于3mm的不超過30% ;所述鹵水用固體MgCl2與水配制而成，其中，兩者的質量比為 MgCl2 : H2O = 1 : 2 ~2. 5〇
[0015] 進一步，打結處理中，打結料分至少3次加入，每次加料逐寸搗打至少3遍以上，搗 打壓力彡〇? 5MPa。
[0016] 進一步，打結完畢的直筒爐爐體經過烘烤即可進行釩鐵冶煉。
[0017] 本發明的有益效果：
[0018]目前國內外釩鐵冶煉企業均采用耐火磚砌爐襯，再輔以耐火材料表面打結以形成 耐高溫爐襯；耐火磚在冶煉及拆爐過程中損耗較大，需定期清理更換鎂磚，同時鎂砂等耐火 材料用量較大，冶煉完成后產生大量廢棄材料；既增加了耐火材料消耗成本，又增加了工作 量，同時產生廢棄耐火材料難以回收利用。本發明的方法創新簡化了爐襯打結工藝過程，改 善了爐襯性能，能有效提高企業經濟效益，減少生產成本。
[0019] 采取爐襯澆筑直接成型的工藝，省去了砌磚過程，減少了鎂砂等耐火材料的用量， 極大減少了耐火材料消耗，減少了工作量，降低了生產成本。而且避免了目前工藝中人工砌 磚因工人技能水平等問題所產生的爐襯質量不穩定，明顯提高了爐襯的質量。
【具體實施方式】
[0020] 本發明提供一種釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，所述澆筑方法包括以下 步驟：將混合均勻的澆注料直接倒入直筒爐爐殼中，攪拌澆注料至爐底澆注料和爐側壁澆 注料緊實平整，然后風干后再進行烘烤，最后冷卻后在爐底和爐側壁對爐襯進行打結處理。
[0021] 進一步，上述方法中，攪拌澆注料使直筒爐爐底厚170~200 (優選為180mm) mm，側 壁厚110~140mm (優選為120mm)。
[0022] 其中，所述澆注料為剛玉質自流澆注料，其理化性能如表1所示：
[0023] 表1澆注料理化性能
[0024]
[0025] 以上參考標準YB/T 4110-2009鋁鎂耐火澆筑料、YB/T4197-2009自流耐火澆注 料。
[0026] 所述風干時間為2~4天，優選為3天。
[0027] 風干后烘烤采用兩步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900°C下烘烤24~36h。
[0028] 打結處理中，打結料由鎂砂、鎂質火泥和鹵水混勻即可，鎂砂與鎂質火泥的體積比 為鎂砂：鎂質火泥=2~3 : 1，鹵水的加入量以打結料用手握成團不散為宜。
[0029] 優選的，所述打結料中，鎂砂最大粒度< 10m，粒度小于Imm的不超過10 %，粒 度小于3mm的不超過30%;所述鹵水用固體MgCl2與水配制而成，其中，兩者的質量比為 MgCl 2 : H2O = 1 : 2 ~2. 5〇
[0030] 進一步，打結處理中，打結料分至少3次加入，每次加料逐寸搗打至少3遍以上，搗 打壓力彡〇? 5MPa。
[0031] 烘烤成型后需在表面進行打結處理，澆筑爐襯為固定的永久耐火層，表面打結層 作為消耗層，可以有效保護澆筑層，增加其使用壽命，同時更加便于冶煉完成后拆爐作業。
[0032] 進一步，打結完畢的直筒爐爐體經過烘烤即可進行釩鐵冶煉。此處烘烤采用現有 方法即可。
[0033] 本發明采用澆筑的方式打結爐襯，將澆注料直接倒入爐殼中，凝固后經過烘烤形 成滿足鐵合金生產要求的耐高溫爐襯。
[0034] 實施例1
[0035]將1#待爐底清理干凈，可焊上倒刺，然后使用剛玉質澆筑料（粒度< IOmm)，通過 攪拌機用水調和后，直接倒入爐底進行澆筑，底部厚度約180mm，側壁厚度約為120mm。將澆 筑后爐底放置3天自然風干后，用小火（400°C-500°C)烘烤48小時，再用大火（> 900°C) 烘烤24小時。冷卻后在其上面用鎂砂、鎂火泥、鹵水混合打結。
[0036] 將上述打結好的爐底按照傳統打結方法進行正常烘烤與冶煉試驗，通電85min 后，停電靜置，24小時后拆爐。
[0037] 使用澆筑爐底冶煉釩鐵冶煉過程正常，未出現漏爐現象；拆爐過程正常，爐底完好 無破損，仍可繼續冶煉使用。使用澆筑爐底冶煉完成的釩鐵合金成分合格，與傳統打結爐襯 冶煉結果無差異，滿足釩鐵合金冶煉需求。
[0038] 實施例2
[0039]將2#待澆筑爐底清理干凈，焊上倒刺，然后使用剛玉質澆筑料（粒度< IOmm)， 通過攪拌機用水調和后，直接倒入爐底進行澆筑，底部厚度為195mm，側壁厚度約為130mm。 將澆筑后爐底放置4天自然風干后，用小火（400°C -500°C )烘烤54小時，再用大火（> 900°C )烘烤30小時。冷卻后在其上面用鎂砂、鎂火泥、鹵水混合打結。
[0040] 將上述打結好的爐底按照傳統打結方法進行正常烘烤與冶煉試驗，通電85min 后，停電靜置，24小時后拆爐。
[0041] 使用澆筑爐底冶煉釩鐵冶煉過程正常，未出現漏爐現象，未見爐殼發紅或溫度升 高現象；拆爐過程正常，爐底完好澆筑層無破損，仍可繼續冶煉使用。使用澆筑爐底冶煉完 成的銀鐵合金成分合格，滿足銀鐵合金冶煉需求。
【主權項】
1. 釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征在于，所述澆筑方法包括以下步驟： 將混合均勻的澆注料直接倒入直筒爐爐殼中，攪拌澆注料至爐底澆注料和爐側壁澆注料緊 實平整，風干后再進行烘烤，然后冷卻后在爐底和爐側壁對爐襯進行打結處理。2. 根據權利要求1所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征在于，攪拌 澆注料使直筒爐爐底厚170~200mm，側壁厚110~140mm。3. 根據權利要求1或2所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征在于，所 述澆注料為剛玉質自流澆注料，其化學成分滿足：Al2O3彡85%，Al203+Mg0彡90%。4. 根據權利要求3所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征在于，所 述澆注料的體積密度多2. 9g/cm3,常溫耐壓強度多55MPa，常溫抗折強度多8MPa，粒度 12mm〇5. 根據權利要求1~4任一項所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征 在于，所述風干時間為2~4天。6. 根據權利要求1~5任一項所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征 在于，風干后采用兩步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900 °C下烘 烤24~36h。7. 根據權利要求1~6任一項所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征 在于，打結處理中，打結料由鎂砂、鎂質火泥和鹵水混勻即可，鎂砂與鎂質火泥的體積比為 鎂砂：鎂質火泥=2~3 :1，鹵水的加入量以打結料用手握成團不散為宜。8. 根據權利要求7所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征在于，所述 打結料中，鎂砂最大粒度<l〇m，粒度小于Imm的不超過10%，粒度小于3mm的不超過30%; 所述鹵水用固體MgCl2與水配制而成，其中，兩者的質量比為MgCl2:H2O=I: 2~2. 5。9. 根據權利要求1~8任一項所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特 征在于，打結處理中，打結料分至少3次加入，每次加料逐寸搗打至少3遍以上，搗打壓力 ^ 0. 5MPa〇10. 根據權利要求1~9任一項所述的釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，其特征 在于，打結完畢的直筒爐爐體經過烘烤即可進行釩鐵冶煉。
【專利摘要】本發明屬于釩鐵合金冶煉技術領域，具體涉及一種釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法。本發明提供一種釩鐵合金冶煉用直筒爐爐襯的澆筑方法，所述澆筑方法包括以下步驟：將混合均勻的澆注料直接倒入直筒爐爐殼中，攪拌澆注料至爐底澆注料和爐側壁澆注料緊實平整，風干后再進行烘烤，然后冷卻后在爐底和爐側壁對爐襯進行打結處理。本發明的澆筑方法是在爐底用澆注料代替鎂磚直接整體澆筑，同時減少鎂砂打結用量，降低了耐材消耗。
【IPC分類】C04B35/66, C04B35/622
【公開號】CN105174976
【申請號】
【發明人】白樂, 鄧孝伯, 王永鋼, 王小江, 韓春輝, 周芳, 游本銀
【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月5日