专利名称：一种无芯感应炉用复合内衬的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金设备技术领域，具体地说是一种无芯感应炉用复合内 衬。
背景技术：
与电弧炉炼钢相比，无芯感应炉具有升温速度快、炉温容易控制、贵重金属烧损 少、所得金属质量高，更加节能、环保等优点，因此无芯感应炉在铸造行业中的使用十分普 遍。近几年来，随着国内废钢市场规模的扩展，冶金行业中大中型无芯感应炉炼钢正在被越 来越多地采用。无芯感应炉的内衬主要有2种，一种是预成型坩埚，一种是干式振动料或捣打料。 在小型无芯感应炉中，受无芯感应炉炉内空腔空间的限制，自动筑炉设备难以开展工作，若 采用预成型坩埚，则具有安装施工便捷，抗金属液冲刷、渣侵蚀的能力强，使用寿命高等优 点，但是其缺点是使用寿命的稳定性不如干式振动料、不易进行修补，且受到运输的限制， 因此预成型坩埚在2吨以下的无芯感应炉使用才能显示出其优越性。但是在大中型无芯感 应炉的施工中，随着自动筑炉设备的快速发展，干式料的施工反而比预成型坩埚的安装施 工更加快捷，因此在大中型无芯感应炉中内衬几乎全部采用干式振动料。在无芯感应炉冶炼过程中，炉衬的渣线部位是易损毁部位。如图1所示，该无芯感 应炉从外向内依次为炉壳6、感应线圈5和干式料内衬1，干式料内衬1的渣线部位侵蚀较 其它部位快，干式料内衬1使用一定炉数后，在渣线部位形成一条环状深沟4，因为渣线部 位炉衬的优先变薄，而使整个干式料内衬1失效。炉衬的渣线部位损毁的主要原因如下首 先，在无芯感应炉的渣液面，温度较下部低，该处干式料工作层的强度低于熔池工作层的强 度，抗钢水及液态渣冲刷的能力不及熔池部位。其次，无芯感应炉用干式料在烧结后的显气 孔率较高，一般超过20%，高的显气孔率导致干式料的抗渣渗透能力较差，流动性较好的液 态渣向干式料工作层内部的渗透导致干式料在距离工作面一定深度的范围内形成变质层， 与原质层在理化性能上具有显著差异的变质层在后续的使用过程中出现剥落而加速损毁。 第三，炉渣对干式料内衬进行溶解损毁。渣线部位干式料内衬抗冲刷能力较低，加上渣的渗 透引起剥落损毁及溶损，使得无芯感应炉渣线附近工作层成为损毁最快的部位。采用间隙式生产工艺的无芯感应炉，可以在无芯感应炉停炉后的低温下对渣线部 位进行冷修补，以提高无芯感应炉炉衬的使用寿命，降低无芯感应炉冶炼的吨钢耐火材料 成本。但是，对于许多生产任务十分饱满的厂家，为了追求产量，无芯感应炉只能进行连续 不断的冶炼作业，没有对渣线部位进行冷态修补的条件，所以渣线部位的快速损毁成为无 芯感应炉在连续生产工艺条件下制约炉衬寿命提高的短板。
发明内容为了解决无芯感应炉内衬的渣线部位易损毁的问题，本实用新型提供了一种无芯 感应炉用复合内衬，通过对无芯感应炉的单一干式料内衬的渣线部位进行补强，使无芯感应炉在连续生产的工艺前提下，渣线部位的损毁速率与熔池部位的损毁速率实现同步，从 而提高渣线部位的使用寿命和无芯感应炉炉衬的整体寿命，使无芯感应炉在提高生产效率 的同时，降低吨钢冶炼耐火材料综合成本。本实用新型提供的无芯感应炉用复合内衬包括干式料内衬、耐火泥和抗渣圆环， 所述抗渣圆环设置在所述干式料内衬的渣线环带内侧，完全覆盖干式料内衬渣线环带，抗 渣圆环与干式料内衬之间采用耐火泥进行填缝。较佳地，所述抗渣圆环外侧与干式料内衬渣线部位内侧具有相同的锥度。较佳地，所述抗渣圆环的径向厚度在2(T200 mm之间。所述抗渣圆环可以为常规的致密耐火材料，例如为采用等静压或者机压成型的高 致密含碳耐火材料。本实用新型的上述技术方案具有以下优点对干式料炉衬的渣线部位进行补强 用的抗渣圆环将干式料内衬的渣线部位与炉渣隔离保护一定炉数，直到抗渣圆环被侵蚀穿 后，干式料炉衬的渣线部位才与炉渣和钢水接触，炉渣和钢水才开始对干式料内衬的渣线 部位进行物理和化学侵蚀，抗渣圆环对干式料内衬渣线部位的隔离保护炉数既是复合炉衬 寿命提高的炉数。特别是抗渣圆环采用高致密含碳材料的情况下，所述无芯感应炉用复合 内衬具有优异的抗渣性能，相对于单一干式料内衬而言，复合内衬的使用寿命大大提高，在 提高生产效率的同时，使吨钢冶炼耐火材料成本大幅度降低。
图1是现有技术中连续生产无芯感应炉损毁的示意图；图2是本实用新型无芯感应炉复合内衬的示意图；图中标记指代如下1-干式料内衬，2-耐火泥，3-抗渣圆环，4-环状深沟，5-感应 线圈，6-炉壳。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施 例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。如图2所示，是本实用新型无芯感应炉复合内衬的一个优选实施例，所述无芯感 应炉用复合内衬包括干式料内衬1、耐火泥2和抗渣圆环3，所述抗渣圆环3设置在所述干 式料内衬1的渣线环带内侧，完全覆盖干式料内衬1渣线环带，抗渣圆环3与干式料内衬1 之间采用耐火泥2进行填缝。所述抗渣圆环3外侧与干式料内衬1渣线部位内侧具有相同的锥度；所述抗渣圆 环3为采用等静压成型的高致密镁碳耐火材料；所述抗渣圆环3的径向厚度为50 mm。在冶炼低碳合金钢时，抗渣圆环的平均侵蚀速率在1. Omm/炉次，即抗渣圆环被钢 水与炉渣冲涮、侵蚀穿前可以使用50炉次左右，渣线部位的干式料内衬才继续与炉渣和 钢水接触，开始被侵蚀。目前大中型无芯感应炉炼钢采用高档干式料时，连续使用寿命在 8(Γ100炉次，而采用本实用新型无芯感应炉复合内衬的使用寿命则可达到13(Γ150炉次， 寿命提高50%以上。在提高生产效率的同时，大幅度降低耐火材料的综合消耗成本。在其它实施例中，所述抗渣圆环3的材质也可以是铝碳材料，抗渣圆环的径向厚 度也可以是100mm。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种无芯感应炉用复合内衬，包括干式料内衬(1)、耐火泥⑵和抗渣圆环(3)，所 述抗渣圆环C3)设置在所述干式料内衬(1)的渣线环带内侧，完全覆盖干式料内衬(1)的 渣线环带，抗渣圆环C3)与干式料内衬(1)之间采用耐火泥( 进行填缝。
2.根据权利要求1所述的一种无芯感应炉用复合内衬，其特征在于所述抗渣圆环(3) 外侧与干式料内衬(1)渣线部位内侧具有相同的锥度。
3.根据权利要求1所述的一种无芯感应炉用复合内衬，其特征在于所述抗渣圆环(3) 的径向厚度在20 200mm之间。
专利摘要一种无芯感应炉用复合内衬，包括干式料内衬(1)、耐火泥(2)和抗渣圆环(3)，所述抗渣圆环(3)设置在所述干式料内衬(1)的渣线环带内侧，完全覆盖干式料内衬(1)的渣线环带，抗渣圆环(3)与干式料内衬(1)之间采用耐火泥(2)进行填缝；所述抗渣圆环(3)外侧与干式料内衬(1)渣线部位内侧具有相同的锥度；所述抗渣圆环(3)为采用等静压或者机压成型的高致密含碳耐火材料；所述抗渣圆环(3)的径向厚度在20~200mm之间；本实用新型提供的无芯感应炉用复合内衬在连续生产工艺条件下的使用寿命显著提高，在提高生产效率的同时，大幅度降低无芯感应炉冶炼的耐火材料综合成本。
文档编号F27D1/10GK201926294SQ201020562340
公开日2011年8月10日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者刘国勇, 孙荣海, 左起秀, 李天清, 汪彦龙, 王锋刚, 贺中央 申请人:濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司