CN103396128A - 熔铝炉的浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及熔铝炉的浇注方法，属于耐火浇注料领域。它包括按照以下重量份数的组分配料：板状刚玉50-70份、六铝酸钙为20-40份、镁砂细粉8-15份、轻质黏土砖5-10份、有机纤维2-8份、氧化铝微粉4-13份、MgAl₂O₄5-10份、C₁₂H₂₅SO₃Na0.5-4份、防渗剂1-3份、阻锈剂0.25-0.8份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物4-8份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物2-9份，然后将配料后的浇注料在振动装置内振动3-5min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为3-8%的浇注料总量，搅拌6-9min后，自然养护3-5h后脱模得熔铝炉。本发明浇注料能提高浇注料的抗侵蚀和抗渗透性能、浇注料保存周期长、同时对铝液不造成污染。

Description

熔铝炉的浇注方法

技术领域

本发明涉及熔铝炉的浇注方法，属于耐火浇注料领域。

背景技术

熔铝炉中使用高速火焰冲击加热，较小的熔化室内高速火焰直接喷射到已预热好的铝料和已熔化的铝液上，实现快速熔化，既节约能源了又降低了烧损，因此耐火材料使用相对苛刻，由耐火材料损坏导致的生产迫停时有发生。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高浇注料的抗侵蚀和抗渗透性能、浇注料保存周期长、同时对铝液不造成污染的熔铝炉浇注料。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

熔铝炉的浇注方法，包括步骤：

A.         配料：按重量份数称量板状刚玉50-70份、六铝酸钙为20-40份、镁砂细粉8-15份、轻质黏土砖5-10份、有机纤维2-8份、氧化铝微粉4-13份、MgAl₂O₄ 5-10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、防渗剂1-3份、阻锈剂0.25-0.8份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物4-8份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物2-9份;

B.         施工：将配料后的浇注料在振动装置内振动3-5min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为3-8%的浇注料总量，搅拌6-9min后，自然养护3-5h后脱模得熔铝炉。

本发明的优点是：

（1）      利用板状刚玉为骨料，以原位合成的方式复合引入MgAl₂O₄，对提高传统刚玉质耐火材料抗侵蚀性能差和热稳定性弱的缺点有较好的效果；

（2）      采用本发明特定配比的板状刚玉和六铝酸钙与其余组分尤其是C₁₂H₂₅SO₃Na、第一复合物和第二复合物的组合，可以延长浇注料保存周期，改进了现有浇注料存放一定时间后再使用时，浇注料缺乏流动性，各种性能较差的现象；

（3）      采用本发明特定配比的浇注料经过充分搅拌均化后，具有不和铝液反应，不污染铝液，不被铝液润湿等特点，抗铝液渗透和侵蚀非常优异。

作为优选，所述防渗剂和阻锈剂选自山东淄博市周村永超化工厂生产的产品。

作为优选，所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按1:1混合而成。

作为优选，所述第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

本发明特定配比的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物作为保存剂不仅使得产品的体积密度降低，导热系数降低，保温效果更好，同时又减少了溶胶的使用量，也提高了浇注料的热震稳定性，最重要的是还提高了浇注料的流动值，延长浇注料保存周期。改进了现有浇注料存放一定时间后再使用时，浇注料缺乏流动性，各种性能较差的现象。

作为优选，所述板状刚玉的质量指标为：Al₂O₃≥99%。

作为优选，所述氧化铝微粉的质量指标为：Al₂O₃≥99%。

作为优选，镁砂细粉的质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%。

作为优选，所述步骤A按重量份数称量板状刚玉55-65份、六铝酸钙为25-30份、镁砂细粉9-12份、轻质黏土砖5-10份、有机纤维2-8份、氧化铝微粉5-10份、MgAl₂O₄ 5-10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 1-2份、防渗剂1-3份、阻锈剂0.4-0.5份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物5-7份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物3-6份。

作为优选，所述步骤A配料中还包括4-8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

本发明通过氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液作纳米陶瓷结合剂，直接加入到采用轻质黏土砖和珍珠岩等成分混合成的熔铝炉浇注料中，通过原位合成反应，形成纳米结构基质，制成了本产品的复合氧化物陶瓷结合的熔铝炉浇注料，使得浇注料高温体积稳定性强、热震稳定性高，使用寿命更长，保存期更长。

作为优选，所述步骤A中的有机纤维为麻纤维或粘胶纤维。

具体实施方式

熔铝炉浇注料配方1：按重量份称量

板状刚玉50份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

六铝酸钙为20份；

镁砂细粉8份，质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%；

轻质黏土砖5份；

麻纤维2份；

氧化铝微粉4份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

MgAl₂O₄ 5份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5份、防渗剂1份、阻锈剂0.25份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物4份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物2份；其中防渗剂和阻锈剂从山东淄博市周村永超化工厂购买；所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按2:1混合而成；第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

熔铝炉浇注料配方2：按重量份称量

板状刚玉70份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

六铝酸钙为40份；

镁砂细粉15份，质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%；

轻质黏土砖10份；

粘胶纤维8份；

氧化铝微粉13份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

MgAl₂O₄ 10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 4份、防渗剂3份、阻锈剂0.8份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物8份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物9份；其中防渗剂和阻锈剂从山东淄博市周村永超化工厂购买；所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按1:1混合而成；第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按5:3重量比混合而成。

熔铝炉浇注料配方3：按重量份称量

板状刚玉55份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

六铝酸钙为25份；

镁砂细粉9份，质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%；

轻质黏土砖5份；

麻纤维8份；

氧化铝微粉5份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

MgAl₂O₄  5份、C₁₂H₂₅SO₃Na 1份、防渗剂1份、阻锈剂0.4份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物5份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物3份；

4重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成；

其中防渗剂和阻锈剂从山东淄博市周村永超化工厂购买；所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按1:1混合而成；第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

熔铝炉浇注料配方4：按重量份称量

板状刚玉65份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

六铝酸钙为30份；

镁砂细粉12份，质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%；

氧化铝微粉10份，质量指标为：Al₂O₃≥99%；

轻质黏土砖10份；

麻纤维2份；

MgAl₂O₄  10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 2份、防渗剂3份、阻锈剂0.5份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物7份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物6份；

8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成；

其中防渗剂和阻锈剂从山东淄博市周村永超化工厂购买；所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按1:1混合而成；第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

实施例一

按照熔铝炉浇注料配方1配料，将配料后的浇注料在振动装置内振动3min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为3%的浇注料总量，搅拌6min后，自然养护3h后脱模得熔铝炉。

卧式熔铝炉采用了该熔铝炉浇注料。经停炉检查后，熔铝炉工作衬表面光滑，无侵蚀熔洞，未发生鼓胀破坏现象。拆除耐火材料后，切割耐火材料衬体发现，从耐火材料表面到内部无铝液的侵蚀渗透现象，内部无任何损坏现象。预计使用寿命明显比以往所用产品寿命长。

实施例二

按照熔铝炉浇注料配方2配料，将配料后的浇注料在振动装置内振动5min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为8%的浇注料总量，搅拌9min后，自然养护5h后脱模得熔铝炉。

实施例三

按照熔铝炉浇注料配方3配料，将配料后的浇注料在振动装置内振动4min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为5%的浇注料总量，搅拌8min后，自然养护4h后脱模得熔铝炉。

实施例四

按照熔铝炉浇注料配方4配料，将配料后的浇注料在振动装置内振动4min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为5%的浇注料总量，搅拌8min后，自然养护4h后脱模得熔铝炉。

对比实施例一

熔铝炉浇注料配方为板状刚玉40份、六铝酸钙为50份、镁砂细粉6份、氧化铝微粉15份、MgAl₂O₄  2份、C₁₂H₂₅SO₃Na 8份、防渗剂5份、阻锈剂1份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物2份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物15份。

对比实施例二

熔铝炉浇注料配方为板状刚玉40份、六铝酸钙为50份、镁砂细粉6份、氧化铝微粉15份、MgAl₂O₄  2份、防渗剂5份、阻锈剂1份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物12份。

表1实施例和对比实施例的产品性能比较                                               

从表格中可看出，

（1）        本发明的耐压强度和抗折强度高，加热永久线变化率小，因此产品的使用寿命长、熔损速率低的、抗氧化性能强，其中采用本发明优选方式得到的产品效果最好，见实施例3；

（2）        本发明的体积密度较大，有了良好的体积稳定性。使得浇注料高温体积稳定性强、热震稳定性高，使用寿命更长；

（3）        本发明抗侵蚀和抗渗透性能好；浇注料保存周期长。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1. 熔铝炉的浇注方法，其特征在于包括步骤：

A.配料：按重量份数称量板状刚玉50-70份、六铝酸钙为20-40份、镁砂细粉8-15份、轻质黏土砖5-10份、有机纤维2-8份、氧化铝微粉4-13份、MgAl₂O₄ 5-10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、防渗剂1-3份、阻锈剂0.25-0.8份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物4-8份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物2-9份;

B.施工：将配料后的浇注料在振动装置内振动3-5min；安装模具，向模具中加入振动后的配料，再加入液体硅酸钠，所述液体硅酸钠的重量为3-8%的浇注料总量，搅拌6-9min后，自然养护3-5h后脱模得熔铝炉。

2. 根据权利要求1所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述防渗剂和阻锈剂选自山东淄博市周村永超化工厂生产的产品。

3. 根据权利要求2所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述第一复合物中铬盐-硫脲与铬盐-硫代硫酸钠按1:1混合而成。

4. 根据权利要求3所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述第二复合物为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

5. 根据权利要求4所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述板状刚玉的质量指标为：Al₂O₃≥99%。

6. 根据权利要求5所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述氧化铝微粉的质量指标为：Al₂O₃≥99%。

7. 根据权利要求6所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述镁砂细粉的质量指标为：MgO≥97%，Al₂O₃ 0.05-0.15%。

8. 根据权利要求7所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述步骤A按重量份数称量板状刚玉55-65份、六铝酸钙为25-30份、镁砂细粉9-12份、轻质黏土砖5-10份、有机纤维2-8份、氧化铝微粉5-10份、MgAl₂O₄ 5-10份、C₁₂H₂₅SO₃Na 1-2份、防渗剂1-3份、阻锈剂0.4-0.5份、铬盐-硫脲及铬盐-硫代硫酸钠形成的第一复合物5-7份、偏磷酸盐和聚磷酸盐形成的第二复合物3-6份。

9. 根据权利要求8所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述步骤A配料中还包括4-8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

10. 根据权利要求8所述的熔铝炉的浇注方法，其特征在于：所述步骤A中的有机纤维为麻纤维或粘胶纤维。