电炉盖原料组合物、炉盖砌块及砌筑式电弧炉无水冷却炉盖制造技术

本发明专利技术公开了一种电炉盖原料组合物，包括有电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土；以及采用上述原料组合物成型后煅烧而成的炉盖砌块，将炉盖砌块经过合理的布局砌筑组成一种砌筑式电弧炉无水冷却炉盖，具有较高的抗热震性、耐侵蚀性和耐剥脱性，使用过程中无需水冷，解决水冷炉盖造成的安全问题，同时本发明专利技术的点炉盖使用寿命长，当最易受损的炉盖中心区域出现损坏时，只需更换损坏处的炉盖砌块，当中心处损坏后炉盖不会整体向下塌陷，有效提高炉盖整体的使用寿命。效提高炉盖整体的使用寿命。效提高炉盖整体的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电炉盖原料组合物、炉盖砌块及砌筑式电弧炉无水冷却炉盖


[0001]本专利技术涉及电弧炉炉盖
，特别是一种电炉盖原料组合物、炉盖砌块及砌筑式电弧炉无水冷却炉盖。

技术介绍

[0002]电炉盖作为电弧炉的重要组成部分，工作时受到强大高温电弧的热辐射、频繁的热震和高温熔渣喷溅物的侵蚀，是电弧炉结构的薄弱环节。由于高温和冷热交替工作，要求电弧炉的炉盖抗热震性高、耐腐蚀性能强、耐剥脱性能好，目前提高炉盖性能的方式主要有两种：一是采用水冷钢结构炉盖，电极通过电极孔进入炉内，通过在炉盖内水冷循环，对炉盖表面降温，改善生产操作环境。虽然水冷降温效果好，但是大量的热量被带走，且水冷输送系统容易出现破损，造成高温蒸汽泄露，从而存在很大的安全隐患，显著增加了维修频率、劳动强度，并且影响经济效益；二是采用高铝制的耐火浇注料制作炉盖，但是高铝制耐火材料，为两性耐火材料，容易受到熔渣的侵蚀，另外由于其脆性大、热稳定性较差，在使用过程中容易剥落，因此使用寿命较低。
[0003]为了避免在炉盖中使用水冷，现有技术中CN111121465A中提供了一种无水冷炉盖的制作方式，包括以下步骤：炉盖钢壳倒置—喷涂热反射涂料—焊接锚固件—粘贴耐热纤维板—制作炉盖模具—炉盖模具顶面铺设氧化铝纤维网—搭设模具—刚玉质浇注料浇注—浇注层固化后脱模—烘烤浇注层—浇注层下底加钢托；所述刚玉质浇注料包含加入量为40
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60％的氧化铝空心球、氧化铝颗粒，3
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15％铝酸钙水泥，30
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40％氧化铝细粉和微粉。但是，现有技术的炉盖是一体成型的结构，炉盖整体损坏不均衡，因此现有技术这种整体式的炉盖发生损坏就需要全部更换，成本较高；同时，浇注料的配方中以氧化铝空心球、氧化铝颗粒、氧化铝粉料为主，配料并不合理，且浇注料的强度低，抗热震性能较差。
[0004]为了提高，现有技术CN114249599 A中采用刚玉
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莫来石耐材制作轻质电炉盖，配方中包括特级高铝矾土颗粒料、电熔刚玉颗粒料、合成莫来石粉、氧化铝粉末、氧化铁、硅微粉、六偏磷酸钠与结合黏土；但是该炉盖结构为一体式，一旦部分区域发生损坏也只能全部更换，成本较高，且点炉盖的体积较大，整体制作时的工艺成本也较大，因为大体积结构在成型过程中其成型失败率更高；另外，该技术中需要将混合料放入高温窑内进行煅烧成型，较大体积的高温煅烧需要较高的成本，且也具有更高的煅烧失败率。
[0005]实际上，由于炉盖中心易受到电弧的高温辐射和电极孔所带来的结构上的不利，中心区耐材侵蚀和剥落情况较为严重，因此，中心区部位耐材较其他部位使用条件更为苛刻，损毁更快，导致炉盖整体损坏不均衡。现有技术中有采用硅砖砌筑而成的电炉盖，但是冶炼温度越来越高，硅砖砌筑的炉盖由于结构设置不合理以及砌块组成原料的不合理，使得一旦中心处遭到损坏，炉盖往往会整体向下塌陷导致炉盖整体使用寿命较短。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电炉盖原料组合物、炉盖砌块
及砌筑式电弧炉无水冷却炉盖。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种电炉盖原料组合物，包括有电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土；电熔莫来石具有较高的热震温度性，高温蠕变值小，硬度大，且抗腐蚀性好，用于电炉盖原料时，能够有利于应对高压高温环境；锆英粉具有较高的耐火度，具体较好的化学稳定性；氧化铝粉经过高温烧结后有利于提高炉盖砌块的硬度；熔融石英是用熔融石英经破碎、拣选、清洗、酸处理、高温熔化、中碎、细磨、分级、除铁等工序加工而成的粉体，其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀等性能；苏州土烧后白度可达90％以上，主要矿物是管状多水高岭石和片状高岭石，具有较高的耐火性；烧结后有利于降低气孔率，提高密度，同时苏州土具有耐酸性能，能够较好的应对炉体环境。电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土混合均匀，经过成型烧结后，各组分间能够产生协同作用，显著提高炉盖砌块的抗热震性、耐侵蚀性和耐剥脱性。
[0008]按照重量份数，包括有30～50份的电熔莫来石、20～30份的锆英粉、20～40份的氧化铝粉、1～5份的熔融石英、1～3份的苏州土。本专利技术提供的电炉盖原料组合物，通过筛选电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土并按照一定用料配比，经过成型烧结后，各组分间能够产生协同作用，显著提高炉盖砌块的抗热震性、耐侵蚀性和耐剥脱性。
[0009]本专利技术还提供一种炉盖砌块，以上述的电炉盖原料组合物为原料，经过混料成型后高温烧结而成；具体包括如下步骤：将原料各组分按照比例混合，搅拌均匀送入模具内压制成型，成型后入窑1600～1800℃下高温煅烧，即得。本专利技术的炉盖砌块原料采用电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土，通过筛选合理的原料组成再经过高温烧结后，使得炉盖砌块具有较高的抗热震性能、耐剥脱性和耐腐蚀性和结构耐压强度，砌筑后的炉盖具有较好的耐热要求，使用过程中无需水冷，解决水冷炉盖造成的安全问题；同时炉盖具有较好的结构稳定性，即使中间区域的砌块损坏，也不会造成炉盖整体塌陷，有利于延长使用寿命，节约成本。
[0010]本专利技术还提供一种砌筑式电弧炉无水冷却炉盖，采用上述的炉盖砌块砌筑而成；本专利技术的炉盖由若干砌块拼装装置，成型难度小，制作成本低，同时使用过程中，容易受损的中心区域拆卸更换方便。
[0011]本专利技术的砌筑式电弧炉无水冷却炉盖包括有外环和拱顶；所述外环与炉体边缘连接；所述拱顶嵌入外环内；所述拱顶具有上弧面和下弧面；所述上弧面边缘延伸至与外环上表面相接；所述下弧面边缘延伸至与外环下表面相接；外环用于和炉体连接，拱顶能够在炉体上方缓冲压力同时提高隔热效果，另外形成拱顶的结构具有更高的结构稳定性，即使中心处出现损坏，也不会导致整体塌陷，一旦中心处的炉盖砌块发生损坏时，只需要将中心处的炉盖砌块进行更换即可，有利于提高炉盖的使用寿命，节约成本。
[0012]所述拱顶的投影为圆形；所述拱顶由内到外依次包括有活动盖、工作环和连接环；所述连接环与外环相接；所述工作环上设置有电极孔和进料孔；所述活动盖活动嵌入工作环内；外环、活动盖、工作环、连接环分别由炉盖砌块径向阵列砌筑而成。拱顶中心的活动盖活动嵌入在工作环内，由于最容易受损的区域是中心位置，活动盖区域中的某一块炉盖砌块损坏后，只需要将其更换，而拆卸活动盖区域时，外环、连接环和工作环仍旧能够稳定撑，保持一定的结构强度，不会使得炉盖整体向下塌陷；另外，将电极孔和进料孔设置在工作环
上，能够减少对活动盖的影响，同时能避免在更换活动盖时不影响电极。
[0013]所述进料孔和电极孔分别位于不同的炉盖砌块上；由于进料孔和电极孔会造成结构缺陷，将进料孔和电极孔分别设置在不同的炉盖砌块上，有利于避免集中受到结构影响，将其分摊出去后，有利于减缓损坏。
[0014]所述进料孔轴线的延长线与炉盖本体轴线的延长线相交；进料孔轴线的延长线与炉盖本体轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电炉盖原料组合物，其特征在于：包括有电熔莫来石、锆英粉、氧化铝粉、熔融石英、苏州土。2.根据权利要求1所述的电炉盖原料组合物，其特征在于：按照重量份数，包括有30～50份的电熔莫来石、20～30份的锆英粉、20～40份的氧化铝粉、1～5份的熔融石英、1～3份的苏州土。3.一种炉盖砌块，其特征在于：以权利要求2所述的电炉盖原料组合物为原料，经过混料成型后高温烧结而成。4.根据权利要求3所述的炉盖砌块，其特征在于：采用如下步骤制备：将原料各组分按照比例混合，搅拌均匀送入模具内压制成型，成型后入窑1600～1800℃下高温煅烧，即得。5.一种砌筑式电弧炉无水冷却炉盖，其特征在于：采用权利要求4所述的炉盖砌块砌筑而成。6.根据权利要求5所述的砌筑式电弧炉无水冷却炉盖，其特征在于：包括有外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊峰，程书涛，李锋伟，袁炎辉，褚刚，刘苗苗，
申请(专利权)人：郑州纬通电熔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：