一种直筒炉的内衬制作方法与流程

本公开涉及钒冶金设备，尤其涉及一种直筒炉的内衬制作方法。

背景技术：

1、在钒铁合金的冶炼过程中，直筒炉的内衬是保障冶炼稳定、产品质量的核心部件，其主要作用是隔离高温熔渣、钒铁熔融体与炉体本体，防止炉体损坏，同时避免炉衬材料被侵蚀后进入熔渣，影响炉况及产品纯度。

2、现有技术中，直筒炉内衬多采用镁砂铺设或打结而成，存在明显的技术缺陷：镁砂材质虽具有一定的耐高温性能，但镁砂炉衬的致密性不足，在高温冶炼环境下，熔渣及钒铁熔融体易侵蚀镁砂，导致大量镁砂被冲刷进入熔渣中，使得渣中氧化镁含量升高，进而引发冶炼炉况恶化（如熔渣粘度异常、渣铁分离困难）；同时，镁砂炉衬的抗渗透能力较弱，钒铁液滴易渗透进入炉衬内部，造成钒铁损耗，且渗透的钒铁会与炉衬发生反应，进一步破坏炉衬结构，加剧炉衬侵蚀，最终导致产品质量下降（如合金成分偏差、杂质含量超标），炉衬使用寿命缩短，增加生产成本。

3、基于以上，现有技术有待进一步改善。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中镁砂炉衬易被侵蚀、钒铁液滴渗透加剧、冶炼炉况恶化、产品质量差的技术问题，提供一种直筒炉的内衬制作方法，通过分层设计、多物料搭配及闪瞬烧结工艺，形成致密耐火层，提升炉衬的抗侵蚀、抗渗透能力，保障冶炼炉况稳定，提高产品质量，延长炉衬使用寿命。

2、本公开实施例提供了一种直筒炉的内衬制作方法，包括以下步骤：

3、步骤1、制备永久打结层，并将永久打结层设置在直筒炉的炉底上；

4、步骤2、模具安装：模具包括顶部和底部均敞开的第一金属筒和第二金属筒，第一金属筒和第二金属筒的底部均安装在永久打结层上，且第一金属筒的截面尺寸大于第二金属筒截面尺寸，第一金属筒的侧壁与直筒炉的侧壁之间具有第一间隙，第二金属筒的侧壁和第一金属筒的侧壁之间具有第二间隙；

5、步骤3、物料填充捣实：在第一间隙内填充第一刚玉渣并捣实，在第二间隙内填充第一镁砂并捣实，在第二金属筒围合区域内的永久打结层上铺设第二刚玉渣并捣实以形成刚玉渣层；

6、步骤4、模具拆除：将第一金属筒和第二金属筒拆除；

7、步骤5、烧结致密耐火层：在刚玉渣层上铺设第二镁砂并捣实以形成镁砂层，在镁砂层上铺设第一混合物，并点燃混合物产生化学热以对镁砂层进行烧结，以使镁砂层的表面形成致密耐火层，第一混合物包括氧化钒、金属铝、金属铁和石灰。

8、在一些实施例中，在步骤1中，制备永久打结层，包括以下步骤：

9、步骤11、将第二混合物铺设在直筒炉的炉底上，并震动捣实；

10、步骤12、将完成步骤11的第二混合物自然风干凝固后，加热至第一温度，并保温第一时长，第一温度不小于100℃，第一时长为5～7h，

11、其中，第二混合物包括以下重量组分：第三刚玉渣5～15份，第四刚玉渣55～75份，第三镁砂10～25份，黏合剂5～10份，第三刚玉渣的粒径≤5mm，第四刚玉渣的粒径为5mm～10mm，第二镁砂的粒径≤1mm，黏合剂为碱性凝胶材料。

12、在一些实施例中，在步骤11中和步骤12中，第三镁砂中mgo含量≥90%。

13、在一些实施例中，在步骤3中，第一镁砂中mgo含量≥97%。

14、在一些实施例中，在步骤3中，刚玉渣层厚度为30-40mm。

15、在一些实施例中，在步骤5中，镁砂层厚度为20-30mm。

16、在一些实施例中，在步骤5中，镁砂层的边缘设置有倒角，倒角的高度为15-30mm。

17、在一些实施例中，在步骤5中，镁砂层包括第一层和第二层，第一层铺设在刚玉层上，第二层铺设在第一层上，第一层的中第三镁砂中mgo含量≥90%，第二层的中第三镁砂中mgo含量≥98%。

18、在一些实施例中，在步骤5，氧化钒中的三氧化二钒与五氧化二钒的质量比为1:1.5～0:1。

19、在一些实施例中，在步骤5，金属铝的粒径＜3mm。

20、采用上述技术方案，本公开至少具有如下有益效果：

21、本公开的一种直筒炉的内衬制作方法，通过致密耐火层有效解决了钒铁液滴渗透，减少钒铁损耗，隔离熔渣与镁砂层，减少镁砂侵蚀，稳定冶炼炉况，提升产品质量，降低缺陷率。

1.一种直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤1中，所述制备永久打结层，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的直筒炉的内衬制作方法，在步骤11中和步骤12中，所述第三镁砂中mgo含量≥90%。

4.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤3中，所述第一镁砂中mgo含量≥97%。

5.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤3中，所述刚玉渣层厚度为30-40mm。

6.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤5中，所述镁砂层厚度为20-30mm。

7.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤5中，所述镁砂层的边缘设置有倒角，所述倒角的高度为15-30mm。

8.根据权利要求2所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤5中，所述镁砂层包括第一层和第二层，所述第一层铺设在所述刚玉层上，所述第二层铺设在所述第一层上，所述第一层的中所述第三镁砂中mgo含量≥90%，所述第二层的中所述第三镁砂中mgo含量≥98%。

9.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤5，所述氧化钒中的三氧化二钒与五氧化二钒的质量比为1:1.5～0:1。

10.根据权利要求1所述的直筒炉的内衬制作方法，其特征在于，在步骤5，所述金属铝的粒径＜3mm。