CN106895703A - 一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法 - Google Patents

一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法 Download PDF

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张连蒿
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Abstract

本发明公开一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，以降低耐火材料成本并且提高坩埚使用寿命。本发明是采用粉状耐火材料、使用电锤将耐火材料打实，之后利用天然气和电热进行烘烤的方法制备大型真空感应炉坩埚，此种方法开创了一种全新的制备大型真空感应炉坩埚新工艺，不仅降低坩埚耐火材料费用，同时还能稳定坩埚寿命达到20次以上，优于砖砌方式修炉寿命。

Description

一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法
技术领域
本发明涉及真空感应炉坩埚制备的方法，特别涉及一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法。
背景技术
2016年抚钢从德国ALD公司最新引进的真空感应炉吨位为20t，为国内首个并且唯一的20t大型真空感应炉；由于之前国内最大的真空感应炉吨位为12t，国内没有20t大型真空感应炉的坩埚制备工艺。根据国外经验，12t以上真空感应炉修炉材料必须使用耐火砖砌筑坩埚的形式进行修炉，操作要求难度大；据外国专家介绍砖砌坩埚要求操作工人技能熟练水平较高，必须有半年实际操作经验后才可以自行操作，而且砖砌修炉需要砌砖、打压和填背衬料三道工序，至少需要三天才可以完成；同时只要有一个接缝没有砌好，就会发生钻钢现象，坩埚使用寿命低，消耗成本高。
发明内容
本发明公开一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，以降低耐火材料成本并且提高坩埚使用寿命。
具体技术方案：
⑵制备坩埚炉底使用耐火材料为炉壁捣打料DV682，炉底高度为坩埚底部耐火材料厚度，分3层每层至少100mm，每层耐火材料倒入坩埚炉底后，使用电锤将耐火材料打实，直至三层全部打完，炉底高度控制在300mm；最后，将炉底最上部的松散料划掉，露出坚实的炉底，最后将炉壁底与炉壁结合处划松，以便结合的更好。
⑵将铁皮坩埚坐进感应炉，四周距离基本相同。
⑶制备坩埚炉壁使用炉壁捣打料DV682，炉壁最终高度为钢液面高度加50mm～100mm，提前将铁皮坩埚从最下部开始画线，每隔100mm画一条线，向上直至顶沿；每次添加耐火材料高度不得超过100mm，每次添加耐火材料以后使用叉子插3遍，使修炉料气体充分排出；为了炉体一次成型的效果，最后需要多加入耐火材料300mm；打结时气动修炉机下到最底部，先从踞铁皮坩埚最底部100mm、修炉机可工作的部分开始打结，打结时间25min，向上提升100mm，打结20min，再次向上提升100mm，打结15min，再次向上提升100mm，打结10min，之后依次打结10min直至距坩埚铁皮最顶层900mm处，停止打结，防止将上部耐火材料打实，不易与DV481结合，全程打结一次即可，打结过程中如耐火材料不足，需向炉内添加耐火材料；打结结束后，将最上部的大颗粒松散料划掉，露出坚实的炉壁，然后使用小抹子将最上层炉壁划松一些。
⑷封口使用炉壁捣打料DV682、封口料DV481两种修炉耐火材料，以1：1的比例充分混合后做交接处，高度为50mm，然后使用封口料DV481将坩埚炉壁填满，然后继续使用气动修炉机进行连续打结，直至距离坩埚铁皮最上沿处300mm，防止将上部耐火材料打实，造成严重上涨。
⑸出钢嘴使用出钢嘴修补料90CR，按要求形状将出钢嘴修好；
⑹烤炉：
①天燃气烤炉：
使用天然气盘对坩埚进行烘烤，按100℃/h升温，直至1100℃，保持6h；
②电烤炉：
天燃气烘烤结束后，向炉中装入洗炉料；使用预先埋入的测温偶进行温度控制，升温速度为100℃/h，测温偶安置位置为坩埚的最高温处，当温度达到1100℃时，控制温度变化，保持时间9h，保持结束后，停止给电，合炉抽空至100Pa后，充氩3000Pa，正常给电化料，按200℃/h升温至可加料，正常化料至全熔，升温至1670℃～1700℃，保持2h出钢，烤炉结束。
本发明的优点:工人只需按操作规程要求向炉中填料，并使用气动修炉机按一定的方法和时间进行震动打结，施工方法工序简单、操作简便，修炉时间仅需要24小时就可以完成,极大地缩短了修炉时间，提高生产效率；完全满足20t真空感应炉的使用，寿命可稳定在20次以上，远远超过了老式的砖砌制备坩埚的寿命，同时降低了耐材成本，填补了国内外捣打方式修砌12t以上真空感应炉工艺的空白。
附图说明
图1为制备20t真空感应炉坩埚的方法示意图。
具体实施方式
实施例1，实施例2，实施例3：
1.耐火材料
使用天津联合矿产生产的粉状耐火材料进行修炉操作，耐火材料牌号分别为炉衬料G963A、炉壁捣打料DV682、封口料DV481、出钢嘴修补料90CR；设定炉壁高度为1810mm。
2.修炉工艺(如图1所示)：
⑴修炉底(DV682)：炉底高度为300mm，分3层每层100mm，每层修炉料倒入坩埚后，使用电锤将打实，直至三层全部打完，最后将炉底最上部的松散料划掉，露出坚实的炉底，并准备水平尺测量炉底是否水平，再次测量炉底厚度，防止炉底厚度不达标，最后将炉壁与炉壁结合处划松，以便结合的更好。
⑵坐铁皮坩埚：将铁皮坩埚坐进感应炉坩埚中，四周距离基本相同。
⑶修炉壁(DV682)：炉壁最终高度为钢液面高度加50mm～100mm，提前将铁皮坩埚从最下部开始画线，每隔100mm画一条线，向上直至顶沿；每次添加耐火材料高度不得超过100mm，每次添加耐火材料以后使用叉子插3遍，使修炉料气体充分排出；为了炉体一次成型的效果，最后需要多加入耐火材料300mm；打结时气动修炉机下到最底部，先从踞铁皮坩埚最底部、修炉机可工作的部分开始打结，打结时间25min，向上提升100mm，打结20min，再次向上提升100mm，打结15min，再次向上提升100mm，打结10min，之后依次打结10min直至距坩埚铁皮最顶层900mm处，停止打结，防止将上部耐火材料打实，不易与DV481结合，全程打结一次即可，打结过程中如耐火材料不足，需向炉内添加耐火材料；打结结束后，将最上部的大颗粒松散料划掉，露出坚实的炉壁，然后使用小抹子将最上层炉壁划松一些。
⑷封口使用炉壁捣打料DV682、封口料DV481两种修炉耐火材料，以1：1的比例充分混合后做交接处，高度为50mm，然后使用封口料DV481将坩埚炉壁填满，然后继续使用气动修炉机进行连续打结，直至距离坩埚铁皮最上沿处300mm，防止将上部耐火材料打实，造成严重上涨。
⑸出钢嘴使用出钢嘴修补料90CR，按要求形状将出钢嘴修好。
⑹烤炉：
①天燃气烤炉：
使用天然气盘对坩埚进行烘烤，按100℃/h升温，直至1100℃，保持6h；
②电烤炉：
天燃气烘烤结束后，向炉中装入洗炉料；使用预先埋入的测温偶进行温度控制，升温速度为100℃/h，测温偶安置位置为坩埚的最高温处，当温度达到1100℃时，控制温度变化，开始进入保持，保持时间9h，保持结束后，停止给电，合炉抽空至100Pa后，充氩3000Pa，正常给电化料，按200℃/h升温至可加料，正常化料至全熔，升温至1670℃，保持2h出钢，烤炉结束。
实施例2
②电烤炉：正常化料至全熔，升温至1680℃，保持2h出钢，烤炉结束。
实施例3
②电烤炉：正常化料至全熔，升温至1690℃，保持2h出钢，烤炉结束。

Claims (4)

1.一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，其特征在于：所述方法是采用粉状耐火材料、使用电锤将耐火材料打实，之后利用天然气和电热进行烘烤的方法制备大型真空感应炉坩埚；
具体技术方案：
⑴制备坩埚炉底使用耐火材料为炉壁捣打料DV682，炉底高度为坩埚底部耐火材料厚度，分3层每层至少100mm，每层耐火材料倒入坩埚炉底后，使用电锤将耐火材料打实，直至三层全部打完，炉底高度控制在300mm；最后，将炉底最上部的松散料划掉，露出坚实的炉底，最后将炉壁底与炉壁结合处划松，以便结合的更好。
⑵将铁皮坩埚坐进感应炉，四周距离基本相同。
⑶制备坩埚炉壁使用炉壁捣打料DV682，炉壁最终高度为钢液面高度加50mm～100mm，提前将铁皮坩埚从最下部开始画线，每隔100mm画一条线，向上直至顶沿；每次添加耐火材料高度不得超过100mm，每次添加耐火材料以后使用叉子插3遍，使修炉料气体充分排出；为了炉体一次成型的效果，最后需要多加入耐火材料300mm；打结时气动修炉机下到最底部，先从踞铁皮坩埚最底部100mm、电锤可工作的部分开始打结，打结时间25min，向上提升100mm，打结20min，再次向上提升100mm，打结15min，再次向上提升100mm，打结10min，之后依次打结10min直至距坩埚铁皮最顶层900mm处，停止打结，防止将上部耐火材料打实，不易与DV481结合，全程打结一次即可，打结过程中如耐火材料不足，需向炉内添加耐火材料；打结结束后，将最上部的大颗粒松散料划掉，露出坚实的炉壁，然后使用小抹子将最上层炉壁划松一些。
⑷封口使用炉壁捣打料DV682、封口料DV481两种修炉耐火材料，以1：1的比例充分混合后做交接处，高度为50mm，然后使用封口料DV481将坩埚炉壁填满，然后继续使用气动修炉机进行连续打结，直至距离坩埚铁皮最上沿处300mm，防止将上部耐火材料打实，造成严重上涨。
⑸出钢嘴使用出钢嘴修补料90CR，按要求形状将出钢嘴修好；
⑹烤炉：
①天燃气烤炉：
使用天然气盘对坩埚进行烘烤，按100℃/h升温，直至1100℃，保持6h；
②电烤炉：
天燃气烘烤结束后，向炉中装入洗炉料；使用预先埋入的测温偶进行温度控制，升温速度为100℃/h，测温偶安置位置为坩埚的最高温处，当温度达到1100℃时，控制温度变化，保持时间9h，保持结束后，停止给电，合炉抽空至100Pa后，充氩3000Pa，正常给电化料，按200℃/h升温至可加料，正常化料至全熔，升温至1670℃～1700℃，保持2h出钢，烤炉结束。
2.根据权利要求1所述一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，其特征在于：所述②电烤炉：正常化料至全熔，升温至1670℃，保持2h出钢，烤炉结束。
3.根据权利要求1所述一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，其特征在于：所述②电烤炉：正常化料至全熔，升温至1680℃，保持2h出钢，烤炉结束。
4.根据权利要求1所述一种使用粉状耐火材料制备20t真空感应炉坩埚的方法，其特征在于：所述②电烤炉：正常化料至全熔，升温至1690℃，保持2h出钢，烤炉结束。
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