钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钒铁合金冶炼技术领域，具体涉及一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的 浇注方法。
【背景技术】
[0002] 钒铁合金是广泛利用于钢铁行业的中间合金，钒作为合金元素在钢中可提高钢的 强度、韧性、可塑性及耐磨性。随着高附加值钢种的市场需求量不断扩大，对钒铁合金的需 求量也在逐年增加。目前国内外钒铁冶炼企业均采用直筒炉或倾翻炉电铝热法冶炼钒铁合 金工艺。
[0003] 利用直筒炉采用电铝热法冶炼钒铁在冶炼过程中炉内反应易控制，炉体保温效果 好，产出钒铁质量稳定等特点，同时操作简单，劳动强度低以及安全系数较高，是目前大部 分企业采用的钒铁冶炼方法。因此更好的研究和改进直筒炉冶炼工艺是非常必要的。
[0004] 目前的直筒炉打结工艺中，炉底为镁砖砌成，再辅以镁砂镁火泥覆盖打结，耐火材 料内衬为一次性使用，即冶炼完成后，经冷却后进行拆炉，拆炉后炉体打结的镁砂、镁火泥 内衬全部废弃，部分镁砖损耗，冶炼一定炉次后需全部更换，这一炉衬打结方式对耐火材料 消耗严重，不可重复使用，成本较高。
【发明内容】
[0005] 本发明针对上述缺陷，提供一种钒钛合金冶炼用直筒炉炉衬的浇注方法，其在炉 底用浇注料代替镁砖直接整体浇筑，同时减少镁砂打结用量，降低了耐材消耗。
[0006] 本发明的技术方案：
[0007] 本发明提供一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，所述浇筑方法包括以下 步骤：将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇 注料紧实平整，风干后再进行烘烤，然后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。
[0008] 进一步，上述方法中，搅拌浇注料使直筒炉炉底厚170~200 (优选为180mm)mm，侧 壁厚110~140mm (优选为120mm)。
[0009] 其中，所述浇注料为刚玉质自流浇注料，其化学成分满足:Al2O3多85%， Al203+Mg0彡90%。
[0010] 进一步，所述浇注料的体积密度彡2. 9g/cm3,常温耐压强度彡55MPa，常温抗折强 度多8MPa，粒度< 12_。
[0011] 所述风干时间为2~4天，优选为3天。
[0012] 风干后烘烤采用两步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900°C下烘烤24~36h。
[0013] 打结处理中，打结料由镁砂、镁质火泥和卤水混匀即可，镁砂与镁质火泥的体积比 为镁砂：镁质火泥=2~3 : 1，卤水的加入量以打结料用手握成团不散为宜。
[0014]优选的，所述打结料中，镁砂最大粒度< 10m，粒度小于Imm的不超过10 %，粒 度小于3mm的不超过30% ;所述卤水用固体MgCl2与水配制而成，其中，两者的质量比为 MgCl2 : H2O = 1 : 2 ~2. 5〇
[0015] 进一步，打结处理中，打结料分至少3次加入，每次加料逐寸捣打至少3遍以上，捣 打压力彡〇? 5MPa。
[0016] 进一步，打结完毕的直筒炉炉体经过烘烤即可进行钒铁冶炼。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018]目前国内外钒铁冶炼企业均采用耐火砖砌炉衬，再辅以耐火材料表面打结以形成 耐高温炉衬；耐火砖在冶炼及拆炉过程中损耗较大，需定期清理更换镁砖，同时镁砂等耐火 材料用量较大，冶炼完成后产生大量废弃材料；既增加了耐火材料消耗成本，又增加了工作 量，同时产生废弃耐火材料难以回收利用。本发明的方法创新简化了炉衬打结工艺过程，改 善了炉衬性能，能有效提高企业经济效益，减少生产成本。
[0019] 采取炉衬浇筑直接成型的工艺，省去了砌砖过程，减少了镁砂等耐火材料的用量， 极大减少了耐火材料消耗，减少了工作量，降低了生产成本。而且避免了目前工艺中人工砌 砖因工人技能水平等问题所产生的炉衬质量不稳定，明显提高了炉衬的质量。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，所述浇筑方法包括以下 步骤：将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇 注料紧实平整，然后风干后再进行烘烤，最后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。
[0021] 进一步，上述方法中，搅拌浇注料使直筒炉炉底厚170~200 (优选为180mm) mm，侧 壁厚110~140mm (优选为120mm)。
[0022] 其中，所述浇注料为刚玉质自流浇注料，其理化性能如表1所示：
[0023] 表1浇注料理化性能
[0024]
[0025] 以上参考标准YB/T 4110-2009铝镁耐火浇筑料、YB/T4197-2009自流耐火浇注 料。
[0026] 所述风干时间为2~4天，优选为3天。
[0027] 风干后烘烤采用两步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900°C下烘烤24~36h。
[0028] 打结处理中，打结料由镁砂、镁质火泥和卤水混匀即可，镁砂与镁质火泥的体积比 为镁砂：镁质火泥=2~3 : 1，卤水的加入量以打结料用手握成团不散为宜。
[0029] 优选的，所述打结料中，镁砂最大粒度< 10m，粒度小于Imm的不超过10 %，粒 度小于3mm的不超过30%;所述卤水用固体MgCl2与水配制而成，其中，两者的质量比为 MgCl 2 : H2O = 1 : 2 ~2. 5〇
[0030] 进一步，打结处理中，打结料分至少3次加入，每次加料逐寸捣打至少3遍以上，捣 打压力彡〇? 5MPa。
[0031] 烘烤成型后需在表面进行打结处理，浇筑炉衬为固定的永久耐火层，表面打结层 作为消耗层，可以有效保护浇筑层，增加其使用寿命，同时更加便于冶炼完成后拆炉作业。
[0032] 进一步，打结完毕的直筒炉炉体经过烘烤即可进行钒铁冶炼。此处烘烤采用现有 方法即可。
[0033] 本发明采用浇筑的方式打结炉衬，将浇注料直接倒入炉壳中，凝固后经过烘烤形 成满足铁合金生产要求的耐高温炉衬。
[0034] 实施例1
[0035]将1#待炉底清理干净，可焊上倒刺，然后使用刚玉质浇筑料（粒度< IOmm)，通过 搅拌机用水调和后，直接倒入炉底进行浇筑，底部厚度约180mm，侧壁厚度约为120mm。将浇 筑后炉底放置3天自然风干后，用小火（400°C-500°C)烘烤48小时，再用大火（> 900°C) 烘烤24小时。冷却后在其上面用镁砂、镁火泥、卤水混合打结。
[0036] 将上述打结好的炉底按照传统打结方法进行正常烘烤与冶炼试验，通电85min 后，停电静置，24小时后拆炉。
[0037] 使用浇筑炉底冶炼钒铁冶炼过程正常，未出现漏炉现象；拆炉过程正常，炉底完好 无破损，仍可继续冶炼使用。使用浇筑炉底冶炼完成的钒铁合金成分合格，与传统打结炉衬 冶炼结果无差异，满足钒铁合金冶炼需求。
[0038] 实施例2
[0039]将2#待浇筑炉底清理干净，焊上倒刺，然后使用刚玉质浇筑料（粒度< IOmm)， 通过搅拌机用水调和后，直接倒入炉底进行浇筑，底部厚度为195mm，侧壁厚度约为130mm。 将浇筑后炉底放置4天自然风干后，用小火（400°C -500°C )烘烤54小时，再用大火（> 900°C )烘烤30小时。冷却后在其上面用镁砂、镁火泥、卤水混合打结。
[0040] 将上述打结好的炉底按照传统打结方法进行正常烘烤与冶炼试验，通电85min 后，停电静置，24小时后拆炉。
[0041] 使用浇筑炉底冶炼钒铁冶炼过程正常，未出现漏炉现象，未见炉壳发红或温度升 高现象；拆炉过程正常，炉底完好浇筑层无破损，仍可继续冶炼使用。使用浇筑炉底冶炼完 成的银铁合金成分合格，满足银铁合金冶炼需求。
【主权项】
1. 钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征在于，所述浇筑方法包括以下步骤： 将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇注料紧 实平整，风干后再进行烘烤，然后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。2. 根据权利要求1所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征在于，搅拌 浇注料使直筒炉炉底厚170~200mm，侧壁厚110~140mm。3. 根据权利要求1或2所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征在于，所 述浇注料为刚玉质自流浇注料，其化学成分满足：Al2O3彡85%，Al203+Mg0彡90%。4. 根据权利要求3所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征在于，所 述浇注料的体积密度多2. 9g/cm3,常温耐压强度多55MPa，常温抗折强度多8MPa，粒度 12mm〇5. 根据权利要求1~4任一项所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征 在于，所述风干时间为2~4天。6. 根据权利要求1~5任一项所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征 在于，风干后采用两步烘烤的方式，先于400 °C~500 °C下烘烤48~60h，再于> 900 °C下烘 烤24~36h。7. 根据权利要求1~6任一项所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征 在于，打结处理中，打结料由镁砂、镁质火泥和卤水混匀即可，镁砂与镁质火泥的体积比为 镁砂：镁质火泥=2~3 :1，卤水的加入量以打结料用手握成团不散为宜。8. 根据权利要求7所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征在于，所述 打结料中，镁砂最大粒度<l〇m，粒度小于Imm的不超过10%，粒度小于3mm的不超过30%; 所述卤水用固体MgCl2与水配制而成，其中，两者的质量比为MgCl2:H2O=I: 2~2. 5。9. 根据权利要求1~8任一项所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特 征在于，打结处理中，打结料分至少3次加入，每次加料逐寸捣打至少3遍以上，捣打压力 ^ 0. 5MPa〇10. 根据权利要求1~9任一项所述的钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，其特征 在于，打结完毕的直筒炉炉体经过烘烤即可进行钒铁冶炼。
【专利摘要】本发明属于钒铁合金冶炼技术领域，具体涉及一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法。本发明提供一种钒铁合金冶炼用直筒炉炉衬的浇筑方法，所述浇筑方法包括以下步骤：将混合均匀的浇注料直接倒入直筒炉炉壳中，搅拌浇注料至炉底浇注料和炉侧壁浇注料紧实平整，风干后再进行烘烤，然后冷却后在炉底和炉侧壁对炉衬进行打结处理。本发明的浇筑方法是在炉底用浇注料代替镁砖直接整体浇筑，同时减少镁砂打结用量，降低了耐材消耗。
【IPC分类】C04B35/66, C04B35/622
【公开号】CN105174976
【申请号】
【发明人】白乐, 邓孝伯, 王永钢, 王小江, 韩春辉, 周芳, 游本银
【申请人】攀钢集团攀枝花钢钒有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月5日