一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。其技术方案是：所述线圈胶泥的原料及其含量是：α‑Al2O3微粉为5~15wt%，硅微粉为2~6wt%，铝酸盐水泥为5~15wt%，废弃型砂颗粒为10~20wt%，废弃型砂细粉为35~55wt%，刚玉细粉为5~15wt%，黏土细粉为2~6wt%。所述线圈胶泥的制备方法是：按上述原料及其含量，先将α‑Al2O3微粉、硅微粉和铝酸盐水泥混合，外加所述原料0.2~0.4wt%的促凝剂，混匀，得到粉体混合料。然后将废弃型砂颗粒、废弃型砂细粉、刚玉细粉和黏土细粉混合均匀，外加所述原料12~16wt%的水，混匀，再加入所述粉体混合料，混匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。本发明专利技术生产成本低，所制备的中频感应炉用线圈胶泥性能稳定。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于中频感应炉用耐火材料
具体涉及一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。

技术介绍

中频感应炉具有升温速度快、可间歇作业、操作方便、污染小和高效节能等特点。随着经济的发展，中频感应炉冶炼已经越来越普遍，已成为铸造行业、不锈钢冶炼行业以及特种合金冶炼的主要冶炼设备之一。感应线圈是中频炉的重要组成部分之一，在中频炉冶炼后期，由于炉衬本身出现裂纹等原因，高温熔体可能会渗透至感应线圈从而引起线圈的损毁，严重的甚至造成设备和人身事故。线圈胶泥的使用则对线圈起到了保护作用，对生产的安全、有序进行有重要的意义。
我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分。据统计，我国每生产1t合格铸件可产生约1.2t废砂。一般废砂的回收率可达80~90%，其余部分要不断废弃。目前，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，既是对资源的一种浪费，也会对环境造成严重的污染。因此，对精密铸造废砂的再利用不仅可以产生良好的经济价值，也会减少对环境产生的污染，具有良好的社会价值。
目前已经公开的技术中，已有一些是针对铸造废弃型砂的回收利用：“一种基于废弃型砂的莫来石轻质隔热砖及其制备方法”(ZL201210105340.1)专利技术，以精密铸造废弃型砂为原料制备莫来石轻质隔热砖；“一种基于废弃型砂的莫来石轻质骨料及其制备方法”(CN103073275A)专利技术，以精密铸造废弃型砂为原料制备轻质骨料；上述两项专利技术虽各有优点，但主要缺陷是在使用过程中容易产生裂纹。
“一种用于中频炉炉衬的胶泥”(CN104030704A)和“一种中频炉用胶泥的制备方法”(CN104030703A)专利技术，主要原料为致密棕刚玉、致密棕刚玉细粉、结合剂、超微粉、添加剂和防爆剂，能延长炉龄和提高使用效率，具有快干脱模和快速烘烤等特点；崔建国等研究的中频炉感应线圈保护涂料（崔建国等﹒中频炉感应线圈保护涂料的实验研究﹒河北冶金，1994.4(82)，46~47），以矾土熟料为主要原料制备耐火胶泥；代西龙等所配置的无芯感应电炉用耐火胶泥（代西龙等﹒无芯感应电炉用耐火胶泥的配制及应用﹒铸造，2006.55(5)，528~529），以致密电熔刚玉，活性氧化铝微粉，纯铝酸钙水泥为原料制备耐火胶泥。上述四份资料中虽各有优点，但主要缺陷是原料品位较高，生产成本偏大，而随着我国矿产资源的不断消耗，原料价格的不断上涨，以高品位原料制备胶泥的生产模式会逐渐失去竞争力。
吴斌的中频炉线圈胶泥的研究(吴斌﹒利用含钛渣制备中频炉线圈胶泥的研究﹒2011全国不定形耐火材料学术会议论文集，2011,455~458)，介绍了一种利用含二氧化钛工业渣制备线圈胶泥的方法，其主要缺陷在于：工业渣中的钙含量过高，使用过程中会产生大量的硅酸二钙，而硅酸二钙的晶型转变则会产生粉化，影响胶泥使用过程中的体积稳定性，对于中频炉的正常使用有不可预见的危险。

技术实现思路

本专利技术旨在克服已有技术的缺陷，目的是提供一种生产成本低和性能稳定的中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。
为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：所述中频感应炉用线圈胶泥的原料及其含量是：α-Al2O3微粉为5~15wt%；硅微粉为2~6wt%；铝酸盐水泥为5~15wt%；废弃型砂颗粒为10~20wt%；废弃型砂细粉为35~55wt%；刚玉细粉为5~15wt%；黏土细粉为2~6wt%。
所述中频感应炉用线圈胶泥的制备方法是：按上述原料及其含量，先将α-Al2O3微粉、硅微粉和铝酸盐水泥混合，外加所述原料0.2~0.4wt%的促凝剂，混合均匀，得到粉体混合料，备用；然后将废弃型砂颗粒、废弃型砂细粉、刚玉细粉和黏土细粉混合均匀，外加所述原料12~16wt%的水，混合均匀，再加入所述粉体混合料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。
所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt%；α-Al2O3微粉的中位粒径≤0.003mm。
所述硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述促凝剂为碳酸钾、硅酸钠、三乙醇胺中的一种。
所述废弃型砂颗粒的Al2O3含量≥30wt%；废弃型砂颗粒的粒径为1~3mm。
所述废弃型砂细粉的Al2O3含量≥30wt%；废弃型砂细粉的粒径≤0.088mm。
所述刚玉细粉的Al2O3含量≥94wt%；刚玉细粉的粒径≤0.088mm。
由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果：
废弃型砂是铸造行业产生的一种固体废弃物，价格低廉；型砂在铸件生产过程中会经历高温的环境，即经过一次高温处理，并且该处理温度远高于线圈胶泥的使用温度，因此当废弃型砂再次经历低于处理温度的环境时，其体积变化极小，所以以废弃型砂为主要原料的线圈胶泥在使用时，体积稳定。由于型砂使用环境的要求，型砂中的杂质含量少，相应的废弃型砂中的杂质含量少，因而以废弃型砂为主要原料制备的线圈胶泥性能稳定。本专利技术由于采用废弃型砂作为主要原料，极大降低了线圈胶泥的生产成本，也保证了线圈胶泥质量的稳定。
本专利技术制备的中频感应炉用线圈胶泥经检测：生坯体积密度为2.23~2.35g/cm3；生坯显气孔率为12~14%；生坯抗折强度为10.1~12.8MPa；生坯耐压强度为43.21~50.12MPa；烧后体积密度为2.30~2.46g/cm3；烧后显气孔率为13~15%；烧后抗折强度为9.4~11.3MPa；烧后耐压强度为39.21~44.5MPa。
因此，本专利技术生产成本低，所制备的中频感应炉用线圈胶泥性能稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述，并非对本专利技术保护范围的限制。
为避免重复，先本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt%；α-Al2O3微粉的中位粒径≤0.003mm。
所述硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述废弃型砂颗粒的Al2O3含量≥30wt%；废弃型砂颗粒的粒径为1~3mm。
所述废弃型砂细粉的Al2O3含量≥30wt%；废弃型砂细粉的粒径≤0.088mm。
所述刚玉细粉的Al2O3含量≥94wt%；刚玉细粉的粒径≤0.088mm。
实施例1一种中频感应炉用线圈胶泥及其制备方法。所述中频感应炉用线圈胶泥的原料及其含量是：α-Al2O3微粉为13~15wt%；硅微粉为4~6wt%；铝酸盐水泥为13~15wt%；废弃型砂颗粒为18~20wt%；废弃型砂细粉为35~40wt%；刚玉细粉为9~11wt%；黏土细粉为2~4wt%。
所述中频感应炉用线圈胶泥的制备方法是：按上述原料及其含量，先将α-Al2O3微粉、硅微粉和铝酸盐水泥混合，外加所述原料0.2~0.3wt%的促凝剂，混合均匀，得到粉体混合料，备用；然后将废弃型砂颗粒、废弃型砂细粉、刚玉细粉和黏土细粉混合均匀，外加所述原料14~16wt%的水，混合均匀，再加入所述粉体混合料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。
本实施例所述促凝剂为碳酸钾。
本实施例制备的中频感应炉用线圈胶泥经检测：生坯体积密度为2.21~2.27g/cm3；生坯显气孔率为12~13%；生坯抗折强度为10.1~11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中频感应炉用线圈胶泥的制备方法，其特征在于所述中频感应炉用线圈胶泥的原料及其含量是：α‑Al2O3微粉为5～15wt％，硅微粉为2～6wt％，铝酸盐水泥为5～15wt％，废弃型砂颗粒为10～20wt％，废弃型砂细粉为35～55wt％，刚玉细粉为5～15wt％，黏土细粉为2～6wt％；所述中频感应炉用线圈胶泥的制备方法是：按上述原料及其含量，先将α‑Al2O3微粉、硅微粉和铝酸盐水泥混合，外加所述原料0.2～0.4wt％的促凝剂，混合均匀，得到粉体混合料，备用；然后将废弃型砂颗粒、废弃型砂细粉、刚玉细粉和黏土细粉混合均匀，外加所述原料12～16wt％的水，混合均匀，再加入所述粉体混合料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。

【技术特征摘要】
1.一种中频感应炉用线圈胶泥的制备方法，其特征在于所述中频感应炉用线圈胶泥的原
料及其含量是：α-Al2O3微粉为5～15wt％，硅微粉为2～6wt％，铝酸盐水泥为5～15wt％，废弃
型砂颗粒为10～20wt％，废弃型砂细粉为35～55wt％，刚玉细粉为5～15wt％，黏土细粉为
2～6wt％；
所述中频感应炉用线圈胶泥的制备方法是：按上述原料及其含量，先将α-Al2O3微粉、硅
微粉和铝酸盐水泥混合，外加所述原料0.2～0.4wt％的促凝剂，混合均匀，得到粉体混合料，
备用；然后将废弃型砂颗粒、废弃型砂细粉、刚玉细粉和黏土细粉混合均匀，外加所述原料
12～16wt％的水，混合均匀，再加入所述粉体混合料，混合均匀，即得中频感应炉用线圈胶泥。
2.根据权利要求1所述的中频感应炉用线圈胶泥的制备方法，其特征在于所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％；α-Al2O3微粉的中位粒径≤0.003mm。
3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远兵，向若飞，余东寿，李淑静，袁聪，袁添翼，周伟强，
申请(专利权)人：武汉科技大学，冷水江市华科高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42