一种中频感应炉筑炉方法技术

本发明专利技术提供了一种中频感应炉筑炉方法，包括炉衬材料的制备、炉衬胎膜的制备、打结炉底、打结炉壁、烘炉和烧结步骤，与现有技术相比，本发明专利技术的特点是：酸性炉衬材料易获取且炉衬成分纯净；筑炉过程易操作、不需要专门工具且完成后炉衬紧实度高；烘炉时间短；使用过程中炉衬不存在穿孔隐患、不易产生裂纹，后期使用易维护；使用周期长。

【技术实现步骤摘要】
一种中频感应炉筑炉方法
本专利技术属于中频感应炉
，具体涉及一种中频感应炉筑炉方法。
技术介绍
中频感应炉是一种常用的铸造熔炼设备，具有熔化效率高、节电效果好、炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好、金属成分均匀、熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高等特点，被广泛应用于铸铁、铸钢等过程中。现有技术中针对中频感应炉一般采用的是湿法筑炉法，此种方法因炉衬砂加入硼酸后流动性变差，导致铸炉时炉衬砂紧实度不均匀，取模时易造成炉膛脱节，从而导致湿法筑炉法制作的炉膛，存在使用周期短，使用炉次在10-100炉之间；同时由于炉衬在反复加热、冷却过程中炉膛内壁易出现毛细裂纹且进一步发展为皲裂，后期维护较多等缺点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种可改善筑炉工作条件、缩短筑炉周期，同时具有炉膛使用寿命延长等特点的一种中频感应炉筑炉方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种中频感应炉筑炉方法，包括如下具体步骤：1)炉衬材料的制备：将高纯微晶石英砂加入高温烧结剂和矿化剂混合，搅拌均匀得到所述炉衬材料；2)炉衬胎膜的制备：根据炉膛的大小采用钢板制作炉衬胎膜；3)打结炉底：在感应圈的内壁铺设一隔热保护层，将铺设有隔热保护层的炉底耐火砖上铺放石棉布或石棉板，并将步骤1)制备的耐火材料铺设在石棉板上，刮平后用手锤捣紧、捣平制得炉底；4)打结炉壁：将炉衬胎膜放置于炉底内，在炉口用木膜定位并及时固紧，再将步骤1)所得的耐火材料沿炉衬胎膜外壁分批加入打结层内腔，采用捣叉治内腔圆周点移动进行捣筑制备炉壁；5)烘炉：将炉底、炉壁和炉口进行烘烤，烘烤的温度设置为1550-1640℃，烧烤时间设置为10-15h；6)烧结：通过烘炉使炉底、炉壁和炉口内发生晶体转化，以使炉底、炉壁和炉口由内向外形成烧结层—半烧结层—硬化层—松散层，完成筑炉。优选的，所述步骤2)中的钢板厚度设置为2-3mm。优选的，所述步骤3)中的隔热保护层设置为采用厚度2mm的石棉布铺设1-2层，且所述隔热保护层的具体铺设方法为：将石棉布沿感应圈内圆铺设成接口搭缝宽度不小于80mm的圆筒状结构。优选的，所述步骤3)中的铺设在石棉板上的耐火材料的厚度设置为70-80mm。优选的，所述步骤4)中放置炉衬胎膜的具体方法如下：将炉衬胎膜放置于炉底内时，通过在感应圈的内壁与炉衬胎膜之间放置三个定位塞尺，以保证炉衬胎膜中心与感应圈中心的相对误差设置于0-3mm之间。优选的，所述步骤4)中捣筑的顺序为：先捣筑紧贴感应圈内壁和胎膜外壁部位，然后再捣打中心部位。优选的，所述步骤5)中在对炉底、炉壁和炉口进行烘炉之前，先自然干燥2小时。优选的，所述步骤5)中对炉底、炉壁和炉口进行烘炉的具体步骤如下：以正常功率的20％低功率进行烘炉2-3小时，在使炉壁与炉衬胎膜外壁接触侧形成一定强度后，再以正常功率烘炉2小时及以上，完成烘炉。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术中用于制备炉衬的耐火材料因石英晶粒小(晶粒尺寸6μm-260μm)，且不采用传统工艺用的H3BO3，并通过矿化剂的作用，使首炉烘炉烧结后α-磷石英转化率高，从而实现烘炉时间短、同时具有极好的体积稳定性、热稳定性和较高的高温强度。(2)本专利技术中通过采用钢板制作炉衬胎膜，以使炉衬胎膜在第一次熔炼时不需要取出，可直接做为炉料使用。(3)本专利技术中通过在炉底设置隔热保护层，以有效的保证中频感应炉的保温效果。(4)本专利技术中通过采用干法筑炉，因炉衬耐火材料的流动性较好，使其死角位置容易舂紧，同时因没有他杂物混进炉衬砂内，炉衬成分单一纯净，烧结效果好。(5)本专利技术经过完整的一次烘炉后，中频感应炉由内向外形成4个层次：烧结层-半烧结层-硬化层-松散层，当第一次烘炉结束后烧结层的厚度大约为10mm，再经过5-10次的正常熔炼后，其烧结层逐渐变厚，最终可达整个炉衬厚度的30-40％，使中频感应炉具有强度高、组织致密的特点。(6)本专利技术经过完整的一次烘炉后在炉壁和硬化层之间形成有松散层，使其具有绝缘、绝热等特点，且因砂粒易松动，能有效的抵消炉衬加热或冷却时由于体积膨胀或收缩的位移，实现延长中频感应炉的使用寿命的目的。(7)本专利技术中的炉衬材料不需添加硼酸、硅溶胶等添加剂，具有良好的流动性，筑炉过程只需用捣叉引导式的舂实，转角或接头位置即可充满舂实，不存在疏松部位；且耐火炉衬材料中水分含量少，水分容易排出，一次烘炉即可基本消除炉衬内的水分，熔炼过程保持了炉衬的干燥，使其具有使用周期大幅延长、一次筑炉能熔炼200炉以上的特点。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术中炉衬的结构示意图；图2是本专利技术中烘炉曲线示意图。其中：1：烧结层、2：半绕结层、3：硬化层、4：分散层。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。为使本专利技术的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精确比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本专利技术实施；本专利技术中所提及的若干，并非限于附图实例中具体数量；本专利技术中所提及的‘前’‘中’‘后’‘左’‘右’‘上’‘下’‘顶部’‘底部’‘中部’等指示的方位或位置关系，均基于本专利技术附图所示的方位或位置关系，而不指示或暗示所指的装置或零部件必须具有特定的方位，亦不能理解为对本专利技术的限制。参见图1和图2所示，本专利技术提供的一种中频感应炉筑炉方法，具体包括以上步骤：1、炉衬材料的制备：炉衬材料先用酸性耐火材料，采用高纯微晶石英砂、粉，加入高温烧结剂和矿化剂混合而成，其化学成分详见表1：表1：炉衬材料的化学成分统计表(不含烧结剂)名称SiO2Al2O3Fe2ONa2O+K2H2O比例(％)≥97.5≤0.72≤0.41≤0.1≤0.5表2：炉衬材料的物学性能统计表粒度材料密度建议使用温度(℃)最高工作温度(℃)≤4mm2.1g/cm31500-15501600≤4mm2.1g/cm31530-15801620≤4mm2.1g/cm31560-1600165本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中频感应炉筑炉方法，所述方法具体包括以下步骤：/n1)炉衬材料的制备：将高纯微晶石英砂加入高温烧结剂和矿化剂混合，搅拌均匀得到所述炉衬材料；/n2)炉衬胎膜的制备：根据炉膛的大小采用钢板制作炉衬胎膜；/n3)打结炉底：在感应圈的内壁铺设一隔热保护层，将铺设有隔热保护层的炉底耐火砖上铺放石棉布或石棉板，并将步骤1)制备的耐火材料铺设在石棉板上，刮平后用手锤捣紧、捣平制得炉底；/n4)打结炉壁：将炉衬胎膜放置于炉底内，在炉口用木膜定位并及时固紧，再将步骤1)所得的耐火材料沿炉衬胎膜外壁分批加入打结层内腔，采用捣叉治内腔圆周点移动进行捣筑制备炉壁；/n5)烘炉：将炉底、炉壁和炉口进行烘烤，烘烤的温度设置为1550-1640℃，烧烤时间设置为10-15h；/n6)烧结：通过烘炉使炉底、炉壁和炉口内发生晶体转化，以使炉底、炉壁和炉口由内向外形成烧结层—半烧结层—硬化层—松散层，完成筑炉。/n

【技术特征摘要】
1.一种中频感应炉筑炉方法，所述方法具体包括以下步骤：
1)炉衬材料的制备：将高纯微晶石英砂加入高温烧结剂和矿化剂混合，搅拌均匀得到所述炉衬材料；
2)炉衬胎膜的制备：根据炉膛的大小采用钢板制作炉衬胎膜；
3)打结炉底：在感应圈的内壁铺设一隔热保护层，将铺设有隔热保护层的炉底耐火砖上铺放石棉布或石棉板，并将步骤1)制备的耐火材料铺设在石棉板上，刮平后用手锤捣紧、捣平制得炉底；
4)打结炉壁：将炉衬胎膜放置于炉底内，在炉口用木膜定位并及时固紧，再将步骤1)所得的耐火材料沿炉衬胎膜外壁分批加入打结层内腔，采用捣叉治内腔圆周点移动进行捣筑制备炉壁；
5)烘炉：将炉底、炉壁和炉口进行烘烤，烘烤的温度设置为1550-1640℃，烧烤时间设置为10-15h；
6)烧结：通过烘炉使炉底、炉壁和炉口内发生晶体转化，以使炉底、炉壁和炉口由内向外形成烧结层—半烧结层—硬化层—松散层，完成筑炉。


2.根据权利要求1所述的中频感应炉筑炉方法，其特征在于：所述步骤2)中的钢板厚度设置为2-3mm。


3.根据权利要求1所述的中频感应炉筑炉方法，其特征在于：所述步骤3)中的隔热保护层设置为1-2层的石棉布结构，且所述石棉布的厚度设置为2mm。


4.根据权利要求3所述的中频感应炉筑炉方法，其特征在于：所述隔热保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兵兵，许松桔，谭锴，谭邦栋，黄玉峰，江禄卿，
申请(专利权)人：湖南联诚轨道装备有限公司，株洲联诚集团铸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43