本發(fā)明屬于中頻感應(yīng)爐用耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥及其制備方法。
技術(shù)背景
鎂橄欖石不僅儲量大和價格低廉，同時又具有耐火度高、絕緣性好、熱穩(wěn)定性好和抗渣性強(qiáng)等特點，是一種優(yōu)良的耐火原料。
線圈膠泥涂覆于線圈周圍，起絕緣和保護(hù)線圈的作用。隨著中頻感應(yīng)爐冶煉條件的日趨苛刻，線圈膠泥的絕緣性、耐火度、熱震穩(wěn)定性、體積穩(wěn)定性和保溫性都要求向更優(yōu)的方向發(fā)展。
目前的線圈膠泥多采用高純剛玉為原料，但高純剛玉價格昂貴。高純剛玉質(zhì)線圈膠泥抗熱震性差，使用過程中易出現(xiàn)裂紋和破損現(xiàn)象，需頻繁修補(bǔ)，既降低了生產(chǎn)效率，也減弱了對線圈的保護(hù)作用。
文獻(xiàn)（吳斌.利用含鈦渣制備中頻爐線圈膠泥的研究.2011全國不定形耐火材料學(xué)術(shù)會議論文集，2011,455~458)中介紹了一種利用含二氧化鈦工業(yè)渣制備線圈膠泥的方法，其主要缺陷在于：工業(yè)渣中的鈣含量過高，在膠泥的使用過程中會產(chǎn)生硅酸二鈣，硅酸二鈣不同晶相間的轉(zhuǎn)變會引起材料的粉化，嚴(yán)重影響材料的安全使用?！耙环N用于中頻爐爐襯的膠泥”(CN104030704 A)專利技術(shù)和“一種中頻爐用膠泥的制備方法”(CN104030703 A)專利技術(shù)，均采用棕剛玉為主要原料，棕剛玉價格較高，膠泥生產(chǎn)成本高；文獻(xiàn)（代西龍等.無芯感應(yīng)電爐用耐火膠泥的配制及應(yīng)用.鑄造，2006.55（5），528~529）中以致密電熔剛玉、活性氧化鋁微粉和純鋁酸鈣水泥為原料制備耐火膠泥，所使用的電熔剛玉抗熱震穩(wěn)定性差，制備的耐火膠泥的生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種生產(chǎn)成本低的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥制備方法，用該方法制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥體積穩(wěn)定性好、抗熱震性優(yōu)良、強(qiáng)度高和使用壽命長。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，以35~55wt%的礬土熟料、4~24wt%的煅燒鎂橄欖石、6~20wt%的剛玉細(xì)粉、1~5wt%的二氧化硅微粉、4~12wt%的α-Al2O3微粉、12~22wt%的鋁酸鹽水泥和0.1~0.3wt%的減水劑為原料，混合均勻，即得中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥。
所述煅燒鎂橄欖石的粒徑為0.088~1mm；所述煅燒鎂橄欖石中：MgO＞42wt%，F(xiàn)e2O3≤10wt%。
所述礬土熟料的粒徑為0.088~3mm，礬土熟料的Al2O3含量為75~90wt%。
所述二氧化硅微粉的粒徑小于10μm，二氧化硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述剛玉細(xì)粉的粒徑小于0.088mm，剛玉細(xì)粉的Al2O3含量為94~99.5wt%。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果：
1、本發(fā)明以煅燒鎂橄欖石為主要原料之一，所采用的煅燒鎂橄欖價格低廉，能降低中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的成本。
2、本發(fā)明引入二氧化硅微粉和α-Al2O3微粉，使中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥混合加水量下降，致密度提高。二氧化硅微粉能提供一定的中溫和低溫強(qiáng)度，改善了中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的中溫和低溫性能。
3、本發(fā)明制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的施工性能好，使用過程中不易破損、不開裂和不脫落，使用壽命長。
因此，本發(fā)明生產(chǎn)成本低；所制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥具有體積穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高和使用壽命長的特點。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
為避免重復(fù)，先將本具體實施方式所涉及的原料統(tǒng)一描述如下，實施例中不再贅述：
所述煅燒鎂橄欖石的粒徑為0.088~1mm；所述煅燒鎂橄欖石中：MgO＞42wt%，F(xiàn)e2O3≤10wt%。
所述礬土熟料的粒徑為0.088~3mm，礬土熟料的Al2O3含量為75~90wt%。
所述二氧化硅微粉的粒徑小于10μm，二氧化硅微粉的SiO2含量≥92wt%。
所述剛玉細(xì)粉的粒徑小于0.088mm，剛玉細(xì)粉的Al2O3含量為94~99.5wt%。
所述減水劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和三聚氰胺中的一種。
實施例1
一種中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥及其制備方法。以35~40wt%的礬土熟料、19~24wt%的煅燒鎂橄欖石、6~10wt%的剛玉細(xì)粉、1~2wt%的二氧化硅微粉、10~12wt%的α-Al2O3微粉、20~22wt%的鋁酸鹽水泥和0.1~0.15wt%的減水劑為原料，混合均勻，即得中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥。
本實施例所述減水劑為三聚磷酸鈉。
本實施例在使用時的加水量為17~17.6wt%，制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥經(jīng)110℃×24h處理后測得體積密度2.3~2.33g/cm3，顯氣孔率31~33%，抗折強(qiáng)度5~5.6MPa，耐壓強(qiáng)度24~27MPa；800℃×3h處理后測得體積密度2.2~2.23g/cm3，顯氣孔率33~35%，線變化率-0.2~0%，抗折強(qiáng)度3~3.5MPa，耐壓強(qiáng)度20~24MPa。
實施例2
一種中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥及其制備方法。以40~45wt%的礬土熟料、14~19wt%的煅燒鎂橄欖石、10~14wt%的剛玉細(xì)粉、2~3wt%的二氧化硅微粉、8~10wt%的α-Al2O3微粉、18~20wt%的鋁酸鹽水泥和0.15~0.2wt%的減水劑為原料，經(jīng)混合均勻制得。
本實施例所述減水劑為六偏磷酸鈉。
本實施例在使用時的加水量為16.4~16.9wt%，制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥經(jīng)110℃×24h處理后測得體積密度2.35~2.38g/cm3，顯氣孔率30~32%，抗折強(qiáng)度6.2~6.8MPa，耐壓強(qiáng)度25~29MPa；800℃×3h處理后測得體積密度2.2~2.24g/cm3，顯氣孔率32~34%，線變化率-0.18~0%，抗折強(qiáng)度4~4.5MPa，耐壓強(qiáng)度21~26MPa。
實施例3
一種中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥及其制備方法。以45~50wt%的礬土熟料、9~14wt%的煅燒鎂橄欖石、14~18wt%的剛玉細(xì)粉、3~4wt%的二氧化硅微粉、6~8wt%的α-Al2O3微粉、16~18wt%的鋁酸鹽水泥和0.2~0.25wt%的減水劑為原料，經(jīng)混合均勻制得。
本實施例所述減水劑為三聚氰胺。
本實施例在使用時的加水量為15.6~16wt%，制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥經(jīng)110℃×24h處理后測得體積密度2.38~2.41g/cm3，顯氣孔率28~30%，抗折強(qiáng)度7.6~8.1MPa，耐壓強(qiáng)度26~31MPa；800℃×3h處理后測得體積密度2.23~2.27g/cm3，顯氣孔率30~32%，線變化率-0.17~0%，抗折強(qiáng)度4.3~4.8MPa，耐壓強(qiáng)度23~28MPa。
實施例4
一種中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥及其制備方法。以50~55wt%的礬土熟料、4~9wt%的煅燒鎂橄欖石、18~20wt%的剛玉細(xì)粉、4~5wt%的二氧化硅微粉、4~6wt%的α-Al2O3微粉、12~16wt%的鋁酸鹽水泥和0.25~0.3wt%的減水劑為原料，經(jīng)混合均勻制得。
本實施例所述減水劑為三聚磷酸鈉。
本實施例在使用時的加水量為14.5~15wt%，制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥經(jīng)110℃×24h處理后測得體積密度2.42~2.45g/cm3，顯氣孔率26~28%，抗折強(qiáng)度7.7~8.3MPa，耐壓強(qiáng)度30~35MPa；800℃×3h處理后測得體積密度2.3~2.35g/cm3，顯氣孔率27~29%，線變化率-0.16~0%，抗折強(qiáng)度4.8~5.3MPa，耐壓強(qiáng)度26~31MPa。
本具體實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果：
1、本具體實施方式以煅燒鎂橄欖石為主要原料之一，所采用的煅燒鎂橄欖價格低廉，能降低中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的成本。
2、本具體實施方式引入二氧化硅微粉和α-Al2O3微粉，使中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥混合加水量下降，致密度提高。二氧化硅微粉能提供一定的中溫和低溫強(qiáng)度，改善了中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的中溫和低溫性能。
3、本具體實施方式制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥的施工性能好，使用過程中不易破損、不開裂和不脫落，使用壽命長。
因此，本具體實施方式生產(chǎn)成本低；所制備的中頻感應(yīng)爐用線圈膠泥具有體積穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高和使用壽命長的特點。