一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料及其制備方法，在1400℃高溫條件下，能夠承受鐵水的沖擊。該澆注料化學(xué)組份為：特級礬土、碳化硅、紅柱石、板狀剛玉、活性氧化鋁、硅灰、防爆纖維、高效聚羧酸減水劑、復(fù)合結(jié)合劑和外加水。該澆注料的制備方法：特級礬土熟料大塊破碎后，制成顆粒；按照澆注料的化學(xué)組份備齊原料，檢驗理化指標(biāo)；按澆注料的化學(xué)組份配料并混合。本發(fā)明采用硅灰替代耐火水泥，避免了在高溫狀態(tài)下具有低熔特性的鈣黃長石生成，提高了澆注料的高溫強度；利用紅柱石細(xì)顆粒，在高溫下轉(zhuǎn)化為莫來石，也增加了澆注料的高溫強度；采用復(fù)合結(jié)合劑，解決了常溫強度低、凝固慢、脫模時間長等難題。
【專利說明】一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料工業(yè)領(lǐng)域，特別是一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵溝擺動溜嘴安裝在高爐出鐵場下面，其作用是把經(jīng)鐵水溝流出來的鐵水分別注入出鐵場平臺下的任意一個鐵水罐中。設(shè)置擺動溜嘴的優(yōu)點是:縮短了鐵水溝長度，簡化了出鐵場布置；減輕了修補鐵溝的作業(yè)。鐵溝擺動溜嘴的外殼采用鋼板焊成，內(nèi)砌筑耐火磚作為安全襯，工作層是Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火澆注料，直接和鐵水接觸。由于來自鐵水溝的高溫鐵水，通過十多米高的落差直接沖擊到擺動溜嘴工作層，因此要求所用的耐火澆注料在1400°C左右必須具有較高的強度。常規(guī)使用的澆注料，由于使用耐火水泥為結(jié)合劑，引入氧化鈣，在高溫狀態(tài)下轉(zhuǎn)化為具有低熔特性的鈣黃長石，熔點僅為1593°C，降低了澆注料的高溫強度，在1400°C時的強度幾乎為零。在使用一段時間后，落鐵點附近出現(xiàn)深坑，一次通過鐵水量大多只在十萬噸以內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料及其制備方法，在1400°C高溫條件下，能夠承受鐵水的沖擊。
[0004]一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料，其化學(xué)組份及重量百分比含量如下:
[0005]
特級磯土I-8mm43-49%
碳化硅0-3_8-12%
紅柱石O-Imm19-22%
板狀剛玉S0.088mm10-13%
活性氧化鋁S0.0OSmm5-8%
硅灰S0.002mm3 -5%
[0006]
防爆纖維0.03-0.05%
高效聚羧酸減水劑0.1-0.2% 復(fù)合結(jié)合劑0-1.5% 外加水5.0-5.5%[0007]所述的特級礬土其物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≥88%，SiO2 ≤ 6%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1.5%，體積密度≥3.3g/cm3 ；
[0008]所述的碳化硅其物理化學(xué)指標(biāo)為:SiC≥98%，C≥0.5%，F(xiàn)e2O3 ≤ 0.5% ；
[0009]所述的紅柱石其物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≥57%，SiO2 40~42%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1%，耐火度≥ 1800 0C ；
[0010]所述的硅灰其物理化學(xué)指標(biāo)為=SiO2≥96.0%，Al2O3 ≤ 1.0%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1.0%，PH值5~8，粒度< 0.002mm ；
[0011]所述的復(fù)合結(jié)合劑其組成按重量百分比為:30~40%的羧甲基纖維素鈉和60~70%的水溶性固體酚醛樹脂。
[0012]一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0013]a.按上述特級礬土物理化學(xué)指標(biāo)將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經(jīng)8mm>5mm和3_的篩篩分，制成粒度為8~5_、5~3mm和3~1_的顆粒；
[0014]b.按照上述一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量備齊原料，檢驗碳化硅、紅柱石和硅灰的理化指標(biāo)，檢測合格后備用；
[0015]c.按上述一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量進行配料并混合，經(jīng)檢驗合格后包裝出廠。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有同類產(chǎn)品及技術(shù)相比，其顯著的有益效果體現(xiàn)在:
[0017]采用硅灰替代耐火水泥，減少了由于加入水泥而帶入的氧化鈣，從而避免了在高溫狀態(tài)下具有低熔特性的鈣黃長石生成，提高了澆注料的高溫強度；向澆注料中引入粒度為O~Imm和< 0.088mm的紅柱石,利用紅柱石細(xì)顆粒，在高溫下轉(zhuǎn)化為莫來石，富余的SiO2與其周圍的Al2O3發(fā)生二次莫來石化，使基質(zhì)所形成連續(xù)的莫來石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并和骨料緊密的結(jié)合在一起，增加了澆注料的高溫強度；采用羧甲基纖維素鈉和水溶性固體酚醛樹脂組成的復(fù)合結(jié)合劑，解決了由于無水泥而造成的常溫強度低、凝固慢、脫模時間長等施工難題。
【具體實施方式】
[0018]實施例1-4
[0019]一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量見表I實施例1-4。
[0020]1.原料理化性能指標(biāo)
[0021]特級礬土的物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≥88%，SiO2 ≤ 6%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1.5%，體積密度≥ 3.3g/cm3 ；
[0022]碳化硅的物理化學(xué)指標(biāo)為:SiC≥98%，C≤0.5%，F(xiàn)e2O3 ≤ 0.5% ；
[0023]紅柱石的物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≥57%，Si0240~ 42%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1%，耐火度≥ 1800 0C ；
[0024]硅灰的物理化學(xué)指標(biāo)為=SiO2≥ 96.0%，Al2O3 ≤ 1.0%，F(xiàn)e2O3 ≤ 1.0%, PH 值 5~8，粒度< 0.002mm ；
[0025]復(fù)合結(jié)合劑，按重量百分比為:30~40%的羧甲基纖維素鈉和60~70%的水溶性固體酚醛樹脂，預(yù)先混合均勻。[0026]一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的制備方法步驟如下:
[0027]a.按上述特級礬土物理化學(xué)指標(biāo)將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經(jīng)8mm、lmm和3_的篩篩分，制成粒度為8~5_、5~3mm和3~1_的顆粒；
[0028]b.按照上述一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量備齊原料，檢驗碳化硅、紅柱石和硅灰的理化指標(biāo)，檢測合格后備用用；
[0029]c.按表I實施例1-4的組份含量配比，分別進行配料、混合，經(jīng)檢驗合格后包裝出廠。
[0030]對比例
[0031]主料和結(jié)合劑的用量見表I對比例。
[0032]1.原料理化性能指標(biāo):
[0033]特級礬土的物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≤88%，SiO2 ( 6%，F(xiàn)e2O3 ( 1.5%，體積密度≥3.3g/cm3 ；
[0034]碳化硅的物理化學(xué)指標(biāo)為:SiC≥98%，C≤0.5%，F(xiàn)e2O3 ≤ 0.5% ；
[0035]硅灰的物理化學(xué)指標(biāo)為=SiO2≥96.0%，Al2O3 ( 1.0%，F(xiàn)e2O3 ( 1.0%，PH 值 5~8，粒度< 0.002mm ;
[0036]鋁酸鈣水泥物理化學(xué)指標(biāo)為:A1203≥80%, CaO 17~19%，粒度≤0.005mm。
[0037]2.對比樣制備方法如下:
[0038]I)經(jīng)檢驗合格的特級帆土熟料大塊破碎后經(jīng)8mm、Imm篩篩分后，制成粒度為8~Imm的顆粒料；
[0039]碳化硅及其他原料采用粒度料，經(jīng)過檢測合格后直接使用；
[0040]2)按表I對比例組份含量配比，并進行配料、混合、澆筑成型，然后按標(biāo)準(zhǔn)進行檢測。
[0041]實施例1-4和對比例物理性能檢測結(jié)果見表2。
[0042]表I本發(fā)明實施例1-4與對比例組份含量
【權(quán)利要求】
1.一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料，其特征是該澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量如下: 特級磯土l~8mm43~49% 碳化娃O~3mm8~12% 紅柱石O~Imm19~22% 板狀剛玉S0.088mm10~13% 活性氧化鋁<0 005mm5~8% 硅灰S0.002mm3 ~5% 防爆纖維0.03~0.05% 高效聚羧酸減水劑0.1~0.2% 復(fù)合結(jié)合劑0~1.5% 外加水5.0~5 5%；` 所述的特級礬土其物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3 ≤ 88%，SiO2 ( 6%，F(xiàn)e2O3 ( 1.5%，體積密度≤ 3.3g/cm3 ； 所述的碳化硅其物理化學(xué)指標(biāo)為=SiC≤98%，C≤0.5%，F(xiàn)e2O3 ( 0.5% ； 所述的紅柱石其物理化學(xué)指標(biāo)為=Al2O3≤57%，SiO2 40~42%，F(xiàn)e2O3 ( 1%，耐火度≤ 1800 0C ； 所述的硅灰其物理化學(xué)指標(biāo)為:Si02≤96.0%，Al2O3 ( 1.0%，F(xiàn)e2O3 ( 1.0%，PH值5~8，粒度< 0.002mm ； 所述的復(fù)合結(jié)合劑其組成按重量百分比為:30~40%的羧甲基纖維素鈉和60~70%的水溶性固體酚醛樹脂。
2.權(quán)利要求1所述的一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟: a.按上述特級礬土物理化學(xué)指標(biāo)將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經(jīng)8mm、5mm和3_的篩篩分，制成粒度為8~5_、5~3mm和I~3_的顆粒； b.按照上述一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量備齊原料，檢驗碳化硅、紅柱石和硅灰的理化指標(biāo)，檢測合格后備用； c.按上述一種高強度鐵溝擺動溜嘴澆注料的化學(xué)組份及重量百分比含量進行配料并混合，經(jīng)檢驗合格后包裝出廠。
【文檔編號】C04B35/66GK103449832SQ201310397360
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】李志堅, 吳鋒, 安剛, 張丹丹, 王林 申請人:遼寧科技大學(xué)