CN103673619B - 一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法 - Google Patents

一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法 Download PDF

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本发明公开一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法,所述筑炉方法为先制得用于打结炉底和炉壁的砂料,以及打结炉口的炉口混料,然后在依序打结炉底、炉壁和炉口,最后经烘烤和烧结形成整体,完成筑炉。该方法制得的中频感应炉具有耐高温、化学稳定性好,耐急冷急热性好,热膨胀率小,不怕熔渣、熔液的侵蚀等优点。经试用,本发明制备的中频感应炉的使用寿命在200炉以上。同时,本发明提供的使用方法为中频感应炉每次在化铁时,在化铁的前半小时内控制中频感应炉的功率为额定功率的35%~40%;另外,中频感应炉每次在冷炉时,紧固感应线圈上各处的螺母,防止感应圈在化铁时脱落。通过以上的使用方法,可以进一步提高中频感应炉的使用寿命。

Description

一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法
技术领域
本发明涉及一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法。
背景技术
中频感应炉是指使用电流频率在150~8000Hz范围电源供电的感应电炉。中频感应炉具有熔化速度快、生产效率高、适应性强、使用灵活、电磁搅拌效果好、启动操作方便等特点,在铸造生产中主要用于冶炼优质钢及各种合金材料。中频感应炉有熔沟式和坩埚式两种,在冶炼生产中主要采用坩埚式中频感应炉进行生产。而中频感应炉使用寿命的高低很大程度上取决于坩埚打结技术,这种坩埚打结方法直接影响着企业的生产效率和生产成本,现有多数厂家制备坩埚时普遍存在以下问题:1、制备坩埚的材料配方与比例不佳;2、工艺不合理。造成目前坩埚的使用寿命短,一般炉龄在20炉到30炉之间。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度高、炉体结合性能好,且使用寿命长的高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,本发明还提供中频感应炉的使用方法,该使用方法可以进一步提高中频感应炉的使用寿命。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,所述方法具体包括以下步骤:
1)制备用于打结炉底和炉壁的砂料:将石英砂与粒度为70~140目的高温剂按质量比为100:3~4进行混合,搅拌均匀得到所述砂料,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目4%~6%;
6~8目10%~20%;
8~16目10%~20%;
16~28目10%~20%;
16~28目10%~20%;
大于200目30%~40%;
2)制备用于打结炉口的炉口混料:将步骤1)中制得的砂料与水玻璃按质量比为100:4~5进行混合,搅拌均匀得到所述炉口混料;
3)打结炉底和炉壁:将感应线圈固定在中频感应炉的外壳内,在感应线圈内侧铺上一层袋状的玻璃纤维布,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布的底部,分层捣实,打结制得炉底,再将坩埚模放在炉底的正中位置并压实,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布与坩埚模之间,分层捣实,打结制得炉壁;
4)打结炉口:将炉口模固定在坩埚模的顶面,在炉口模与玻璃纤维布之间填满步骤2)制备的炉口混料,捣实刷平制得炉口;
5)烘炉:将炉底、炉壁和炉口进行烘烤,烘烤的温度为600~800℃,烘烤时间为5~8h;
6)烧结:在坩埚模内轻缓地加入块状铁料,将感应线圈通电,至炉温在1450~1550℃并保温0.5~1h,使炉底、炉壁和炉口内的二氧化硅发生晶体转变,烧结形成整体,完成筑炉。
所述步骤1)中,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目5%;
6~8目15%;
8~16目15%;
16~28目15%;
16~28目15%;
大于200目35%。
所述步骤1)中,石英砂在与高温剂混合前,采用磁铁吸除石英砂中的铁粉。铁粉会在炉体中形成溶洞,降低炉体的使用寿命。
所述步骤3)中,炉底和炉壁在分层捣实打结时,每层砂料的厚度为10cm。
以上原料均可在市场上购置。
采用所述的高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法制造的中频感应炉的使用方法,该使用方法为:所述中频感应炉每次在化铁时,在化铁的前半小时内控制中频感应炉的功率为额定功率的35%~40%;所述中频感应炉每次在冷炉时,紧固感应线圈上各处的螺母。通过以上的使用方法,可以进一步提高中频感应炉的使用寿命。
本发明采用以上技术方案,通过调节石英砂粒度以及比例,并同时将高温剂控制在合适的比例,可降低石英砂熔化温度而加厚烧结层的产生,而提高炉体的强度,延长炉体的有效使用寿命,同时,本发明采用高温剂替代现有硼酸充当添加剂,而提高中频感应电炉的炉龄。另外,本发明的炉底、炉壁和炉口经600~800℃温度烘烤去除水分后,再经1450~1550℃高温烧结而成一个整体,具有耐高温、化学稳定性好,耐急冷急热性好,热膨胀率小,不怕熔渣、熔液的侵蚀等优点。经试用,本发明制备的中频感应炉的使用寿命在200炉以上。
具体实施方式
实施例1:一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,所述方法具体包括以下步骤:
1)、制备用于打结炉底和炉壁的砂料:采用磁铁吸除石英砂中的铁粉,将石英砂与粒度为70~100目的高温剂按质量比为100:3进行混合,搅拌均匀得到所述砂料,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目4%;
6~8目12%;
8~16目18%;
16~28目16%;
16~28目14%;
大于200目36%;
2)、制备用于打结炉口的炉口混料:将步骤1)中制得的砂料与水玻璃按质量比为100:4进行混合,搅拌均匀得到所述炉口混料;
3)、打结炉底和炉壁:将感应线圈固定在中频感应炉的外壳内,其方法是用电工胶木顶住感应线圈的紧固电胶木上,另一端用铜螺栓顶在外壳上,然后在感应线圈内侧铺上一层袋状的玻璃纤维布,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布的底部,分层捣实,打结制得炉底,再将坩埚模放在炉底的正中位置并压实,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布与坩埚模之间,分层捣实,打结制得炉壁;炉底和炉壁在分层捣实打结时,每层砂料的厚度控制在10cm。
4)、打结炉口:将炉口模固定在坩埚模的顶面,在炉口模与玻璃纤维布之间填满步骤2)制备的炉口混料,捣实刷平制得炉口;
5)、烘炉:将炉底、炉壁和炉口进行烘烤,烘烤的温度为600℃,烘炉时间为8h;
6)、烧结:在坩埚模内轻缓地加入块状铁料,将感应线圈通电,至炉温在1450℃并保温1h,使炉底、炉壁和炉口内的二氧化硅发生晶体转变,烧结形成整体,完成筑炉。
实施例1生产出来的中频感应炉寿命达到230炉以上。
实施例2:一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,所述方法具体包括以下步骤:
1)、制备用于打结炉底和炉壁的砂料:采用磁铁吸除石英砂中的铁粉,将石英砂与粒度为100~120目的高温剂按质量比为100:3.5进行混合,搅拌均匀得到所述砂料,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目5%;
6~8目15%;
8~16目15%;
16~28目15%;
16~28目15%;
大于200目35%;
2)、制备用于打结炉口的炉口混料:将步骤1)中制得的砂料与水玻璃按质量比为100:4.5进行混合,搅拌均匀得到所述炉口混料;
3)、打结炉底和炉壁:将感应线圈固定在中频感应炉的外壳内,其方法是用电工胶木顶住感应线圈的紧固电胶木上,另一端用铜螺栓顶在外壳上,然后在感应线圈内侧铺上一层袋状的玻璃纤维布,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布的底部,分层捣实,打结制得炉底,再将坩埚模放在炉底的正中位置并压实,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布与坩埚模之间,分层捣实,打结制得炉壁;炉底和炉壁在分层捣实打结时,每层砂料的厚度为10cm。
4)、打结炉口:将炉口模固定在坩埚模的顶面,在炉口模与玻璃纤维布之间填满步骤2)制备的炉口混料,捣实刷平制得炉口;
5)、烘炉:将炉底、炉壁和炉口进行烘烤,烘烤的温度为700℃,烘炉时间为6h;
6)、烧结:在坩埚模内轻缓地加入块状铁料,将感应线圈通电,至炉温在1500℃并保温0.8h,使炉底、炉壁和炉口内的二氧化硅发生晶体转变,烧结形成整体,完成筑炉。
实施例2生产出来的中频感应炉寿命达到250炉以上。
实施例3:一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,所述方法具体包括以下步骤:
1)、制备用于打结炉底和炉壁的砂料:采用磁铁吸除石英砂中的铁粉,将石英砂与粒度为120~140目的高温剂按质量比为100:4进行混合,搅拌均匀得到所述砂料,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目6%;
6~8目10%;
8~16目10%;
16~28目20%;
16~28目20%;
大于200目34%;
2)、制备用于打结炉口的炉口混料:将步骤1)中制得的砂料与水玻璃按质量比为100:5进行混合,搅拌均匀得到所述炉口混料;
3)、打结炉底和炉壁:将感应线圈固定在中频感应炉的外壳内,其方法是用电工胶木顶住感应线圈的紧固电胶木上,另一端用铜螺栓顶在外壳上,然后在感应线圈内侧铺上一层袋状的玻璃纤维布,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布的底部,分层捣实,打结制得炉底,再将坩埚模放在炉底的正中位置并压实,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布与坩埚模之间,分层捣实,打结制得炉壁;炉底和炉壁在分层捣实打结时,每层砂料的厚度为10cm。
4)、打结炉口:将炉口模固定在坩埚模的顶面,在炉口模与玻璃纤维布之间填满步骤2)制备的炉口混料,捣实刷平制得炉口;
5)、烘炉:将炉底、炉壁和炉口进行烘烤,烘烤的温度为800℃,烘炉时间为5h;
6)、烧结:在坩埚模内轻缓地加入块状铁料,将感应线圈通电,至炉温在1550℃并保温0.5h,使炉底、炉壁和炉口内的二氧化硅发生晶体转变,烧结形成整体,完成筑炉。
实施例3生产出来的中频感应炉寿命达到220炉以上。
通过上述实施例制得的中频感应炉的使用方法,该使用方法为:中频感应炉每次在化铁时,在化铁的前半小时内控制中频感应炉的功率为额定功率的35%~40%,例如中频感应炉额定功率为800kw,在化铁的前半小时内控制中频感应炉的功率为280~320kw,在半小时后则没有要求,一般采用额定功率工作;另外,中频感应炉每次在冷炉时,紧固感应线圈上各处的螺母,防止感应圈在化铁时脱落。通过以上的使用方法,可以进一步提高中频感应炉的使用寿命。

Claims (5)

1.一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,所述方法具体包括以下步骤:
1)制备用于打结炉底和炉壁的砂料:将石英砂与粒度为70~140目的高温剂按质量比为100:3~4进行混合,搅拌均匀得到所述砂料,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目4%~6%;
6~8目10%~20%;
8~16目10%~20%;
16~28目10%~20%;
16~28目10%~20%;
大于200目30%~40%;
2)制备用于打结炉口的炉口混料:将步骤1)中制得的砂料与水玻璃按质量比为100:4~5进行混合,搅拌均匀得到所述炉口混料;
3)打结炉底和炉壁:将感应线圈固定在中频感应炉的外壳内,在感应线圈内侧铺上一层袋状的玻璃纤维布,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布的底部,分层捣实,打结制得炉底,再将坩埚模放在炉底的正中位置并压实,将步骤1)制备的砂料加入玻璃纤维布与坩埚模之间,分层捣实,打结制得炉壁;
4)打结炉口:将炉口模固定在坩埚模的顶面,在炉口模与玻璃纤维布之间填满步骤2)制备的炉口混料,捣实刷平制得炉口;
5)烘炉:将炉底、炉壁和炉口进行烘烤,烘烤的温度为600~800℃,烘烤时间为5~8h;
6)烧结:在坩埚模内轻缓地加入铁料,将感应线圈通电,至炉温在1450~1550℃并保温0.5~1h,使炉底、炉壁和炉口内的二氧化硅发生晶体转变,烧结形成整体,完成筑炉。
2.根据权利要求1所述的高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述石英砂的粒度组成及重量百分含量为:
4~6目5%;
6~8目15%;
8~16目15%;
16~28目15%;
16~28目15%;
大于200目35%。
3.根据权利要求1所述的高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,其特征在于:所述步骤1)中,石英砂在与高温剂混合前,采用磁铁吸除石英砂中的铁粉。
4.根据权利要求1所述的一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法,其特征在于:所述步骤3)中,炉底和炉壁在分层捣实打结时,每层砂料的厚度为10cm。
5.采用权利要求1至4之一所述的高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法制造的中频感应炉的使用方法,其特征在于:所述中频感应炉每次在化铁时,在化铁的前半小时内控制中频感应炉的功率在额定功率的35%~40%;所述中频感应炉每次在冷炉时,紧固感应线圈上各处的螺母。
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