本發明屬于耐火澆注料技術領域，具體涉及一種無硅微粉鐵溝澆注料及其制備方法。

技術背景

截至目前，傳統的有硅微粉鐵溝澆注料在鐵溝中長期受高溫等條件的影響，容易出現蠕變大、易裂縫的現象。由于硅微粉活性大，能夠在高溫條件下適當延長SiO₂與Al₂O₃之間的莫來石化反應，因此長期以來，高爐出鐵場主要采用有硅微粉系的鐵溝澆注料，以避免上述現象的產生，但是，在使用硅微粉過程中當溫度達到莫來石化條件時反應較為劇烈，反應速率難以控制，材料的內部存在較大應力，出鐵時鐵水對鐵溝的沖毀相當嚴重，甚至會導致鐵溝破壞，因此，對鐵溝澆注料的穩定性不具有長效性。在使用過程中，會使澆注料剝落，影響澆注料的使用壽命。

傳統的鐵溝澆注料基質主要采用添加硅灰、超微粉和分散減水劑來增加澆注料的流動性。由于硅微粉屬于小于1μm的超細粉，且帶負電荷，易與澆注料中的其他帶正電荷離子產生凝聚反應，使澆注料具有很高的粘性，本發明剔除了澆注料的硅灰、減小了澆注料的粘性，解決了澆注料快烘防爆的問題，大大改善了爐前的施工環境。

技術實現要素：

為了達到上述目的，本發明提供了一種無硅微粉鐵溝澆注料及其制備方法。本發明在鐵溝澆注料中剔除硅微粉后，通過添加與澆注料基質成分同性質的α-氧化鋁超微粉和適合無硅灰系的高效減水劑，獲得了更好的耐高溫性能，從而達到了提高鐵溝使用壽命的目的；且使澆注料基質部分更加純凈，大幅度提高了鐵溝澆注料的耐高溫性能。

本發明是通過以下技術方案實現的

一種無硅微粉鐵溝澆注料，所述澆注料原料及其百分含量如下：

外加占上述原料總量0.3％～0.8％的高效減水劑。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的電容棕剛玉中Al₂O₃含量為Al₂O₃≥95％，電容棕剛玉的體積密度≥3.88g/cm³。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的白剛玉中Al₂O₃含量為Al₂O₃≥98％，Fe₂O₃的含量為Fe₂O₃＜0.2％。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的電容致密剛玉中Al₂O₃含量為Al₂O₃≥98％，Fe₂O₃的含量為Fe₂O₃＜0.3％，電熔致密剛玉的體積密度≥3.9g/cm³。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的碳化硅顆粒和碳化硅粉中SiO₂的含量≥98％。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的α-氧化鋁超微粉中Al₂O₃含量為Al₂O₃≥99％，SiO₂＜0.2％，Fe₂O₃＜0.2％；α-氧化鋁超微粉的真比重≥3.93g/cm³。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的電熔鋁酸鹽水泥中Al₂O₃含量為Al₂O₃≥80％。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的高溫燒結劑為氮化硅鐵，其中Si₃N₄的含量為Si₃N₄≥70％；Fe₂O₃的含量為Fe₂O₃＜14％。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的金屬硅粉中Si的含量為Si≥98％。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的高效減水劑為分散性氧化鋁，三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉。

所述的無硅微粉鐵溝澆注料，所述的無硅微粉鐵溝澆注料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照上述比例準備電熔棕剛玉、白剛玉、電熔致密剛玉，碳化硅顆粒和碳化硅細粉，α-氧化鋁超微粉，電熔鋁酸鹽水泥，高溫燒結劑，金屬硅粉以及高效減水劑稱重后倒入攪拌機，干混攪拌1-3min；

(2)在步驟(1)所述干混之后的混合料中加入占澆注料總量4％～6％的水，攪拌3～5min，即得到澆注料。

所述的由無硅微粉鐵溝澆注料原料及百分含量配制而成的無硅微粉鐵溝澆注料。

與現有技術相比，本發明具有以下積極有益效果

(1)本發明所述的澆注料在不加入硅微粉的條件下，采用了與鐵溝澆注料基質成分相同性質的α-氧化鋁超微粉，既保證了澆注料的流動性，同時使得澆注料的基質更加純凈，提高了澆注料的高溫性能，提高了澆注料在鐵溝時對鐵水的抗侵蝕能力；

(2)本發明改變了鐵溝澆注料常規的分散減水劑，選用了更適合無硅微粉體系的高效減水劑，保證了在無硅微粉條件下澆注料的耐高溫性能；

(3)本發明在鐵溝澆注料中剔除硅微粉后，通過添加與澆注料基質成分同性質的α-氧化鋁超微粉和適合無硅微粉系的高效減水劑，獲得了更好的耐高溫性能，從而達到了提高鐵溝使用壽命的目的；且使澆注料基質部分更加純凈，大幅度提高了鐵溝澆注料的耐高溫性能。

具體實施例

下面通過具體實施例對本發明進行更加詳細的說明，但是并不用于限制本發明的保護范圍。

實施例1

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分比的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.4％的分散性氧化鋁。

實施例2

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分比的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.15％的三聚磷酸鈉和0.4％分散性氧化鋁。

實施例3

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.2％的六偏磷酸鈉和0.4％分散性氧化鋁。

實施例4

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.4％的分散性氧化鋁。

實施例5

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.2％的三聚磷酸鈉和0.3％的分散性氧化鋁。

實施例6

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.15％的六偏磷酸鈉和0.1％的三聚磷酸鈉。

實施例7

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.4％的分散性氧化鋁和0.1％的六偏磷酸鈉。

實施例8

一種無硅微粉鐵溝澆注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：

外加占上述原料總量0.2％的三聚磷酸鈉和0.2％的分散性氧化鋁。

實施例9

按照上述比例將電熔棕剛玉、白剛玉、電熔致密剛玉，碳化硅顆粒和碳化硅細粉，α-氧化鋁超微粉，電熔鋁酸鹽水泥，高溫燒結劑，金屬硅粉以及高效減水劑稱重后倒入攪拌機，干混攪拌1-3min，然后在上述澆注料加入占澆注料總重量4％-6％的水，攪拌3-5min混合均勻后，制成試樣40×40×160mm的試樣，常溫狀態下放置24小時后脫模，經110℃烘干和1450℃保溫3小時燒成后，然后按照國家標準對澆注料試樣進行測試。

對上述實施例1～8制備的無硅微粉澆注料進行檢測，檢測其常溫、高溫條件下的性能，結果如下：

110℃×24h體積密度≥3.0g/cm3

抗折強度≥8MPa

耐壓強度≥30MPa

1450℃×3h抗折強度≥10MPa

耐壓強度≥60MPa

線變化率≤0.3％

具體應用實施例

本發明所制備的產品于2016年8月6日在河北新金軋材有限公司4#高爐進行試用，河北新金軋材有限公司采用本發明制備的鐵溝澆注料至2016年11月26日，共計通鐵22萬噸。而本公司在采用之前的含有硅微粉的鐵溝澆注料時，通鐵量大約為16萬噸，即與本公司常規采用的常規含有硅微粉的澆注料相比，采用本發明所述的無硅微粉鐵溝澆注料時比此高爐常規鐵溝澆注料通鐵量大約多出6萬噸。表明本發明制備的無硅微粉澆注料大大提高了澆注料在鐵溝中的使用壽命，使得鐵溝的使用壽命提高了30％左右，具有明顯的社會經濟效益。