本發(fā)明涉及尖晶石生產(chǎn)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
1、在鑄鋼中頻爐的應(yīng)用中，耐火材料的質(zhì)量直接關(guān)系到爐襯的使用壽命和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的高純尖晶石干振料生產(chǎn)工藝雖然能夠在一定程度上滿足使用要求，但在原料選擇、混合均勻性、燒結(jié)技術(shù)及添加劑應(yīng)用等方面仍存在諸多不足。
2、首先，傳統(tǒng)工藝中使用的氧化鎂（mgo）和氧化鋁（al2o3）原料純度通常不超過(guò)99.5%，這導(dǎo)致了最終產(chǎn)品中不可避免地含有一定量的雜質(zhì)，影響了材料的純凈度和反應(yīng)活性。此外，混合過(guò)程中未能充分保證兩種成分的均勻分布，使得局部成分不均的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，進(jìn)而影響了材料的整體性能。其次，在合成反應(yīng)階段，傳統(tǒng)方法多采用電加熱方式進(jìn)行燒結(jié)，這種加熱方式不僅能耗較高，而且溫度分布不夠均勻，容易造成晶體生長(zhǎng)不良，影響產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度。更為重要的是，缺乏有效的氣氛控制措施，使得氧化鎂在高溫下容易過(guò)早反應(yīng)或生成不良副產(chǎn)物，降低了材料的純凈度和穩(wěn)定性。再者，現(xiàn)有技術(shù)中的粉碎與篩分工藝相對(duì)粗放，無(wú)法精確控制最終產(chǎn)品的粒徑分布，導(dǎo)致材料流動(dòng)性和壓實(shí)特性不佳，難以適應(yīng)復(fù)雜形狀的爐襯構(gòu)建需求。同時(shí)，球磨過(guò)程中常用的研磨介質(zhì)可能會(huì)引入金屬污染，進(jìn)一步削弱了材料的純凈度。最后，關(guān)于添加劑的應(yīng)用，傳統(tǒng)做法往往未能找到合適的結(jié)合劑和膨脹劑組合，或者即使找到了合適的添加劑，其添加比例也不盡合理，未能充分發(fā)揮添加劑的作用。例如，某些添加劑可能在高溫下殘留有害物質(zhì)，反而對(duì)環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。
3、因此，如何克服上述存在的技術(shù)問(wèn)題和缺陷成為重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服背景技術(shù)中所描述的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)一種用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，通過(guò)選用高純度的氧化鎂和氧化鋁微粉，確保原料活性高且無(wú)雜質(zhì)，采用連續(xù)式混合器及微波輔助加熱技術(shù)，配合氫氣保護(hù)氣氛，加速燒結(jié)并防止不良副產(chǎn)物生成，同時(shí)精細(xì)粉碎與篩分，確保粒徑均勻，增強(qiáng)流動(dòng)性，提升粘結(jié)力和抗熱震性，同時(shí)保證高溫下無(wú)有害殘留，顯著提高產(chǎn)品性能，滿足高性能耐火材料需求。
2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
3、步驟1：選擇原料，選用純度大于99.6％的氧化鎂mgo和純度大于99.6％的氧化鋁微粉al2o3，確保兩者均活性高且無(wú)雜質(zhì)。選用聚乙烯醇作為結(jié)合劑使用，選用硅灰石作為膨脹劑使用。
4、步驟2：混合原料，按照摩爾比為1:2的比例精確稱量氧化鎂和氧化鋁，之后將兩者放入高速混合器中均勻混合65分鐘。
5、步驟3：加入添加劑，在氧化鎂和氧化鋁充分混合均勻之后添加聚乙烯醇和硅灰石。聚乙烯醇和硅灰石的添加比例分別為總重量的0.8%-1.8%之間和3.5%-7.8%之間。
6、步驟4：預(yù)燒結(jié)，將混合后的粉末置于電阻爐中，在1150°c下保溫6.5小時(shí)，以去除水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)，并促進(jìn)初步反應(yīng)。隨后自然冷卻至室溫。
7、步驟5：合成反應(yīng)，將預(yù)處理后的混合物放入高溫電爐中，在1550°c下進(jìn)行燒結(jié)反應(yīng)，升溫速率為每小時(shí)150°c，到達(dá)設(shè)定溫度后保持恒溫11小時(shí)。
8、步驟6：材料粉碎，使用顎式破碎機(jī)將合成完成后的塊狀材料破碎至最大粒徑不超過(guò)10mm，采用球磨機(jī)進(jìn)一步細(xì)化材料，直到平均粒徑達(dá)到0.08mm-0.5mm。
9、步驟7：篩分，通過(guò)振動(dòng)篩對(duì)細(xì)粉進(jìn)行分級(jí)處理，確保粒徑分布符合要求，粉磨的粒度大小控制為230-280目。
10、在上述用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法中，所述氧化鎂和氧化鋁在混合時(shí)采用連續(xù)式混合器，確保兩種成分完全融合。
11、在上述用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法中，所述高溫電爐通過(guò)微波輔助加熱技術(shù)對(duì)混合物進(jìn)行燒結(jié)。
12、在上述用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法中，所述高溫電爐在使用時(shí)，為其內(nèi)部供給氫氣，防止氧化鎂過(guò)早反應(yīng)或生成不良副產(chǎn)物。
13、在上述用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法中，所述球磨機(jī)內(nèi)的研磨介質(zhì)采用氧化鋯球，球料比為4:1。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法至少具有以下的有益效果：
15、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，通過(guò)嚴(yán)格選擇純度大于99.6%的氧化鎂（mgo）和氧化鋁微粉（al2o3），并采取一系列化學(xué)分析和物理特性評(píng)估措施，確保了這兩種關(guān)鍵原料不僅具有極高的純度，而且保持了較高的反應(yīng)活性，這有助于提高最終產(chǎn)品的性能，減少雜質(zhì)對(duì)材料結(jié)構(gòu)和功能的影響。
16、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，采用連續(xù)式混合器進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)65分鐘的混合處理，確保了氧化鎂和氧化鋁兩種成分能夠充分均勻地融合在一起，相比傳統(tǒng)方法，這種方法可以更有效地避免局部成分不均的問(wèn)題，從而提高了材料的一致性和穩(wěn)定性。
17、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，在合成反應(yīng)階段，使用微波輔助加熱技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電加熱方式，這種加熱方法不僅加快了燒結(jié)速度，降低了能耗，更重要的是它能夠提供更加均勻的溫度分布，促進(jìn)晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量，進(jìn)而提升產(chǎn)品的綜合性能。
18、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，在高溫電爐內(nèi)供給氫氣作為保護(hù)氣體，有效防止了氧化鎂過(guò)早反應(yīng)或生成不良副產(chǎn)物，對(duì)于維持材料的純凈度至關(guān)重要，同時(shí)也保證了尖晶石相形成的完整性。
19、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，利用顎式破碎機(jī)將塊狀材料破碎至最大粒徑不超過(guò)10mm，并通過(guò)球磨機(jī)進(jìn)一步細(xì)化至平均粒徑為0.08mm-0.5mm之間，隨后經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩分級(jí)處理，確保了最終產(chǎn)品的粒徑分布符合嚴(yán)格的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用230-280目的細(xì)粉，使得材料具備更好的流動(dòng)性和壓實(shí)特性，適用于復(fù)雜形狀的爐襯構(gòu)建。
20、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，球磨過(guò)程中選用氧化鋯球作為研磨介質(zhì)，球料比設(shè)定為4:1，這樣的組合不僅提高了研磨效率，還減少了金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的純凈度。
21、本發(fā)明的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，合理添加聚乙烯醇作為結(jié)合劑以及硅灰石作為膨脹劑，其添加比例分別為總重量的0.8%-1.8%和3.5%-7.8%，這些添加劑的選擇和用量經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，既增強(qiáng)了材料的粘結(jié)力和抗熱震性，又確保了在高溫下完全分解，不會(huì)留下有害殘留物。
1.一種用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，其特征在于：所述氧化鎂和氧化鋁在混合時(shí)采用連續(xù)式混合器，確保兩種成分完全融合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，其特征在于：所述高溫電爐通過(guò)微波輔助加熱技術(shù)對(duì)混合物進(jìn)行燒結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，其特征在于：所述高溫電爐在使用時(shí)，為其內(nèi)部供給氫氣，防止氧化鎂過(guò)早反應(yīng)或生成不良副產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鑄鋼中頻爐的高純尖晶石干振料生產(chǎn)方法，其特征在于：所述球磨機(jī)內(nèi)的研磨介質(zhì)采用氧化鋯球，球料比為4:1。