專利名稱：鈣質(zhì)搗打料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉高純度合金的耐火材料，特別是一種制作坩堝的鈣質(zhì)搗打材料。
本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料是以CaO為主要成份的不定形耐火材料，具有耐火度高、使用溫度高、熱力學穩(wěn)定性好，能有效的降低坩堝中鋼液的O、N、S、P等有害雜質(zhì)及氣體含量，并且資源豐富。日本專利昭和61-222945分開了一種“石灰質(zhì)坩堝的制造方法”，采用瑩石(5-20%)作粘結(jié)劑，摻合在生石灰中，經(jīng)搗固成型，再低溫燒結(jié)成電氣感應爐抗水化的石灰質(zhì)坩堝爐襯，雖然可達到冶煉超低硫鋼的目的，但也存在著直接用石灰和粘結(jié)劑搗固坩堝，難以大規(guī)模生產(chǎn)，且操作工藝復雜不易推廣;又因搗固材料和鐵模一起煅燒，限制了燒結(jié)溫度的提高，在石灰的穩(wěn)定性上不能取得更優(yōu)良的效果。我國一直沿用的鎂質(zhì)耐火材料雖然生產(chǎn)工藝簡單，價格便宜，但滿足不了冶煉高純度鋼的要求。
本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足真空冶煉高級金屬材料要求的、性能穩(wěn)定的、易推廣使用的鈣質(zhì)搗打料。部分地代替鎂質(zhì)耐火材料，使金屬中的O、N、S、P都能達到PPM級。
本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料是取合格的石灰石，破碎成粒度＜0.5mm的細粉作為主要原料。加入復合添加劑制成的。復合添加劑是用瑩石及CaCl2和酒精配制的，將CaCl2粉碎成＜0.2mm的細粉，溶于無水酒精中制成CaCl2酒精溶液備用。按以下配方進行配料石灰90-95%，瑩石5-10% CaCl20.15-1.0%，加入潤濕劑無水酒精4-10%，充分混合均勻機壓成型石灰坯塊，然后放入爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1500℃保溫1小時。燒結(jié)時要注意酒精的燃燒，在密封性較好的爐中燒結(jié)時容易引起爆炸，最好在開放式爐中燒掉酒精，以免引起爆炸。燒結(jié)后自然冷卻至室溫即可出爐，然后再根據(jù)需要破碎成各種粒度級別的顆粒和細粉，按一定的配比混合均勻，便制成了鈣質(zhì)搗打料。燒結(jié)后出爐的鈣質(zhì)搗打料的質(zhì)量為CaO85-90%，MgO3-6%，SiO21.1-2.5%，AI2O30.3-0.9%，F(xiàn)e2O30.1-0.4%體積密度2.9-3.0g/cm3，氣孔率1-5%，耐壓強度100-200MPa，抗水化性在空氣中放置10天吸濕增重率0.2-0.5%。
本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料的制造方法，采用了復合添加劑，比單純瑩石添加劑的加入量少，從而提高了鈣質(zhì)搗打料的純度，同時降低了合金中的O、N、P、S的含量。本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料的燒結(jié)溫度1500℃，超過昭和61-222945公開中的1100℃，增強了鈣質(zhì)搗打料的抗水化性，發(fā)揮了CaO的熱力學穩(wěn)定性的優(yōu)點，使脫氧脫氮取得良好效果。應用本發(fā)明在真空冶煉變形高溫合金和鎳基鑄造高溫合金，以及高純鐵上，可以達到氧含量小于10PPM，氮含量小于20PPM，硫含量小于10PPM，效果超過昭和61-222945公開中僅限于鋼水的硫含量達到小于10PPM。
以下是本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料的實施例。
將本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料按以下粒度級別的百分比粉碎，分級配合，7-1mm50%、1-0.5mm10%、＜0.5mm40%配合好的鈣質(zhì)搗打料以石墨電極為模蕊，搗制鈣鎂復合坩堝爐襯，內(nèi)層鈣質(zhì)搗打料厚度為10-15mm(10Kg容量的坩堝，鈣質(zhì)搗打料用量為5Kg)外層電熔鎂砂厚度無要求。用硬紙殼(或薄鐵板)做成圓筒形套在石墨蕊外面，使套筒與石墨蕊之間形成15-20mm的間距，在石墨蕊與硬紙殼之間填入鈣質(zhì)搗打料，在硬紙殼外至石棉布之間同時填入電熔鎂砂，內(nèi)外同時搗固，搗固密實一層，再加一層料，同時將硬紙殼提出一些高度，反復幾次，直至搗固至爐口，全部取出硬紙殼，爐口用鎂砂加鹵水封頂，然后立即在大氣中送電烘烤燒結(jié)，按40-50℃/分的升溫速度升溫，最高溫度1930℃，升溫時間約40分鐘到達最高溫度，即可停電降溫，自然冷卻拔出石墨蕊，檢查坩堝爐襯內(nèi)表面，搗制鈣鎂復合坩堝爐襯即已制成，可以立即投入使用，同理也可搗制容量為25Kg、50Kg、200Kg的真空感應爐的坩堝爐襯。
權(quán)利要求
1.一種鈣質(zhì)搗打料是以石灰為原料，加入復合添加劑而制造的，其特征在于a、石灰是取合格的石灰石經(jīng)破碎、洗凈、輕燒到1500℃保溫1小時后，自然冷卻至室溫出爐，選除雜質(zhì)再破碎成粒度＜0.5mm的顆粒；b、復合添加劑，是用瑩石及小于0.2mm的CaCl2細粉，溶于無水酒精中，制成CaCl2的酒精溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的鈣質(zhì)搗打料，其特征在于按石灰粉90-95%、瑩石5-10%，外加CaCl20.15-1.0%、無水酒精4-10%配比配制而成的。
全文摘要
本發(fā)明鈣質(zhì)搗打料，是提供一種適于冶煉高純度合金的耐火材料。本發(fā)明主要以石灰石為原料，加入復合添加劑，按一定配比配制而成的。應用本發(fā)明在真空冶煉變形高溫合金和鎳基鑄造高溫合金以及高純鐵上，可達到氧含量小于10ppm，氮含量小于20ppm，硫含量小于10ppm。
文檔編號C04B35/66GK1096777SQ93112029
公開日1994年12月28日 申請日期1993年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月22日
發(fā)明者鄭兆炎, 李鳳蘭 申請人:本溪鋼鐵公司鋼鐵研究所