一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法，其涉及中频感应炉用耐火材料技术领域。本发明专利技术刚玉质干式捣打料包括如下重量百分比的原料：48

【技术实现步骤摘要】
一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及中频感应炉用耐火材料
，具体涉及一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法。

技术介绍

[0002]感应电炉是利用电磁感应原理熔化金属的工业炉；其炉体主要由炉口、炉嘴、炉盖、工作炉衬、安全衬等部分组成；其工作炉衬与熔融钢液直接接触，承受钢液的冲刷和渗透侵蚀；且工作炉衬部位温度经常波动，内部产生较大的应力，使用环境非常苛刻；中频感应炉用刚玉质干式捣打料是影响感应炉正常工作的重要材料，工作时，干式捣打料与高温熔体接触的工作面烧结形成一定强度的烧结层，非工作面仍保持未烧结的散装结构，这种结构具有阻止工作层裂纹前移和吸收裂纹的作用。
[0003]根据感应炉炉衬组成的化学性质不同可以分为碱性干式捣打料、酸性干式捣打料和中性干式捣打料三种；其中中性干式捣打料的主要组成为Al2O3等中性氧化物或复合化合物如Al2O3、MgO
˙
Al2O3、ZrO2˙
SiO2等，石墨质干式捣打料也属于中性干式捣打料；现有的刚玉质捣打料在使用过程中工作层烧结强度较低，导致其抗冲刷性能和抗侵蚀性能较低，而工作面的烧结层较厚，非工作面散状结构较薄，不利于热应力的吸收，导致抗热震性能差和易于剥落，造成干式捣打料在使用过程中快速损毁。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料及其制备方法，解决以下技术问题：现有的刚玉质捣打料在使用过程中工作层烧结强度较低，非工作面散状结构较薄，导致捣打料抗热震性能差和易于剥落，造成干式捣打料在使用过程中快速损毁的缺点。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料，所述刚玉质干式捣打料包括如下重量百分比的原料：48
‑
58% 电熔刚玉、20
‑
40% 板状刚玉、6
‑
16% 电熔镁砂、0.5
‑
1.5% 氧化钇微粉、0.5
‑
1.0% 二氧化钛细粉、0.5
‑
2.0% ZrO2‑
SiC细粉、0.5
‑
1.0% 氧化镍细粉、5
‑
10% 添加剂。
[0006]添加的电熔刚玉、板状刚玉和电熔镁砂反应生成镁铝尖晶石。
[0007]添加的二氧化钛细粉与电熔镁砂反应生成钛酸镁，且生成的钛酸镁可固溶于镁铝尖晶石中形成复合尖晶石，反应烧结能有效促进传质过程及干式捣打料的致密化，使干式捣打料具备高强度、优异的抗冲刷性能和抗侵蚀性能。
[0008]添加的氧化钇微粉会与板状刚玉反应生成耐磨性能及抗侵蚀性能优异的钇铝榴石弥散在材料内，进一步提高干式捣打料的抗冲刷性能和抗侵蚀性能。
[0009]添加的氧化镍在高温下可以固溶于氧化镁晶格中，达到改善氧化镁抗热震性能的目的。
[0010]添加的ZrO2‑
SiC细粉高温下分解为亚微米级的氧化锆包裹在刚玉细粉表面，能防止刚玉与氧化镁反应过快，保证材料的非工作面散状结构层具有较大厚度，显著提高干式捣打料的体积稳定性；同时生成的氧化锆通过相变增韧及颗粒弥散增韧，进一步提升材料的抗热震性能及抗剥落性能；有效解决现有刚玉镁质捣打料的技术缺陷，耐火度高、体积稳定性好、高温强度大、抗剥落性能好、抗冲刷性能优异和抗侵蚀性能良好。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：电熔刚玉粒径分布的质量百分比为10% 3
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5mm、25
‑
30% 1
‑
3mm、27
‑
32% 0.1
‑
1mm、13
‑
14% 0.05
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0.1mm、17
‑
18% <0.1mm，且电熔刚玉颗粒的Al2O3含量＞99wt％。
[0012]板状刚玉粒径分布的质量百分比为40
‑
50% 0.045
‑
0.1mm、50
‑
60% 0.1
‑
0.5mm，且板状刚玉的Al2O3含量＞99.3wt％。
[0013]电熔镁砂粒径分布的质量百分比为55
‑
60% 0.1
‑
0.63mm、40
‑
45% <0.1mm，且电熔镁砂的MgO含量＞97wt％。
[0014]氧化钇微粉的粒度＜5μm且氧化钇微粉的Y2O3含量＞98wt％；二氧化钛细粉的粒度＜75μm且二氧化钛细粉的TiO2含量﹥99wt％；氧化镍细粉的粒度＜45μm且氧化镍细粉的NiO含量﹥99wt％。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述添加剂的制备方法包括如下步骤：（1）将烯丙基酚醛树脂加入反应釜A中，加入4
‑
溴邻苯二酚、碳酸钾、去离子水、乙醇，机械搅拌均匀，在氮气氛围中，加入醋酸钯，升温至90℃，保温反应6h，得到组分一;（2）将改性二氧化钛加入反应釜B中,继续加入4
‑
氰基苯硼酸溶液,机械搅拌，继续加入醋酸亚铁,在氮气氛围中,升温至80℃，保温反应18
‑
30h，洗涤干燥，得到组分二；（3）将组分二、二氯甲烷加入反应釜C中，在搅拌条件下，继续加入组分一，滴加乙酸乙酯直至得到均质溶液，常温反应24h，过滤、洗涤干燥，得到添加剂。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）中烯丙基酚醛树脂：4
‑
溴邻苯二酚：碳酸钾：去离子水：乙醇的质量比为30：20
‑
30：10
‑
15：2000
‑
3000：200
‑
300作为本专利技术进一步的方案：步骤（2）中改性二氧化钛：4
‑
氰基苯硼酸溶液：醋酸亚铁的添加比为0.5g：10mL：30mg，4
‑
氰基苯硼酸溶液由0.25g的4
‑
氰基苯硼酸、9mL的DMF和1mL的甲醇混合制得。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：步骤（3）中组分二、二氯甲烷、组分一的质量比为20
‑
25：350
‑
450：22
‑
25。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：步骤（1）中烯丙基酚醛树脂的制备方法包括如下步骤：A1:将95g苯酚和69g质量百分数37%的甲醛溶液、0.45g草酸加入反应釜中，加热回流50min，停止加热，加入盐酸调节pH至1,调节温度至95℃，反应至反应液变为乳白不透明状，继续保温30min，停止加热，调整pH至中性，真空脱水，得到酚醛树脂；A2:将酚醛树脂加入反应瓶中，加入正丁醇，机械搅拌均匀，加入KOH，搅拌溶解，升温至65℃，滴加烯丙基氯，保温反应5h，调整pH至中性，洗涤过滤、真空干燥，得到烯丙基酚醛树脂。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：A2步骤中酚醛树脂：烯丙基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料，其特征在于，所述刚玉质干式捣打料包括如下重量百分比的原料：48
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58% 电熔刚玉、20
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40% 板状刚玉、6
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16% 电熔镁砂、0.5
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1.5% 氧化钇微粉、0.5
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1.0% 二氧化钛细粉、0.5
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2.0% ZrO2‑
SiC细粉、0.5
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1.0% 氧化镍细粉、5
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10% 添加剂；所述添加剂的制备方法包括如下步骤：（1）将烯丙基酚醛树脂加入反应釜A中，加入4
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溴邻苯二酚、碳酸钾、去离子水、乙醇，机械搅拌均匀，在氮气氛围中，加入醋酸钯，升温至90℃，保温反应6h，得到组分一;（2）将改性二氧化钛加入反应釜B中,继续加入4
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氰基苯硼酸溶液,机械搅拌，继续加入醋酸亚铁,在氮气氛围中,升温至80℃，保温反应18
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30h，洗涤干燥，得到组分二；（3）将组分二、二氯甲烷加入反应釜C中，在搅拌条件下，继续加入组分一，滴加乙酸乙酯直至得到均质溶液，常温反应24h，过滤、洗涤干燥，得到添加剂。2.根据权利要求1所述的一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料,其特征在于，步骤（1）中烯丙基酚醛树脂：4
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溴邻苯二酚：碳酸钾：去离子水：乙醇的质量比为30：20
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30：10
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15：2000
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3000：200
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300。3.根据权利要求1所述的一种中频感应炉用刚玉质干式捣打料,其特征在于，步骤（2）中改性二氧化钛：4
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志韧，姜美平，张湘豪，陈跃智，
申请(专利权)人：湖南立达高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：