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、復合結合劑和外加水。該澆注料的制備方法：特級礬土熟料大塊破碎后，制成顆粒；按照澆注料的化學組份備齊原料，檢驗理化指標；按澆注料的化學組份配料并混合。本發明采用硅灰替代耐火水泥，避免了在高溫狀態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；利用紅柱石細顆粒，在高溫下轉化為莫來石，也增加了澆注料的高溫強度；采用復合結合劑，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
【技術領域】
[0001]本發明涉及耐火材料工業領域，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】
[0002]鐵溝擺動溜嘴安裝在高爐出鐵場下面，其作用是把經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。設置擺動溜嘴的優點是: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。鐵溝擺動溜嘴的外殼采用鋼板焊成，內砌筑耐火磚作為安全襯，工作層是Al2O3-SiC-C質耐火澆注料，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。常規使用的澆注料，由于使用耐火水泥為結合劑，引入氧化鈣，在高溫狀態下轉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，落鐵點附近出現深坑，一次通過鐵水量大多只在十萬噸以內。
【發明內容】
[0003]本發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% 復合結合劑0-1.5% 外加水5.0-5.5%[0007]所述的特級礬土其物理化學指標為=Al2O3≥88%，SiO2 ≤ 6%，Fe2O3 ≤ 1.5%，體積密度≥3.3g/cm3 ；
[0008]所述的碳化硅其物理化學指標為:SiC≥98%，C≥0.5%，Fe2O3 ≤ 0.5% ；
[0009]所述的紅柱石其物理化學指標為=Al2O3≥57%，SiO2 40~42%，Fe2O3 ≤ 1%，耐火度≥ 1800 0C ；
[0010]所述的硅灰其物理化學指標為=SiO2≥96.0%，Al2O3 ≤ 1.0%，Fe2O3 ≤ 1.0%，PH值5~8，粒度< 0.002mm ；
[0011]所述的復合結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指標將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經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，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組份及重量百分比含量進行配料并混合，經檢驗合格后包裝出廠。
[0016]本發明與現有同類產品及技術相比，其顯著的有益效果體現在:
[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,利用紅柱石細顆粒，在高溫下轉化為莫來石，富余的SiO2與其周圍的Al2O3發生二次莫來石化，使基質所形成連續的莫來石網狀結構并和骨料緊密的結合在一起，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合結合劑，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
[0021]特級礬土的物理化學指標為=Al2O3≥88%，SiO2 ≤ 6%，Fe2O3 ≤ 1.5%，體積密度≥ 3.3g/cm3 ；
[0022]碳化硅的物理化學指標為:SiC≥98%，C≤0.5%，Fe2O3 ≤ 0.5% ；
[0023]紅柱石的物理化學指標為=Al2O3≥57%，Si0240~ 42%，Fe2O3 ≤ 1%，耐火度≥ 1800 0C ；
[0024]硅灰的物理化學指標為=SiO2≥ 96.0%，Al2O3 ≤ 1.0%，Fe2O3 ≤ 1.0%, PH 值 5~8，粒度< 0.002mm ；
[0025]復合結合劑，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指標將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經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，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，經檢驗合格后包裝出廠。
[0030]對比例
[0031]主料和結合劑的用量見表I對比例。
[0032]1.原料理化性能指標:
[0033]特級礬土的物理化學指標為=Al2O3≤88%，SiO2 ( 6%，Fe2O3 ( 1.5%，體積密度≥3.3g/cm3 ；
[0034]碳化硅的物理化學指標為:SiC≥98%，C≤0.5%，Fe2O3 ≤ 0.5% ；
[0035]硅灰的物理化學指標為=SiO2≥96.0%，Al2O3 ( 1.0%，Fe2O3 ( 1.0%，PH 值 5~8，粒度< 0.002mm ;
[0036]鋁酸鈣水泥物理化學指標為:A1203≥80%, CaO 17~19%，粒度≤0.005mm。
[0037]2.對比樣制備方法如下:
[0038]I)經檢驗合格的特級帆土熟料大塊破碎后經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，然后按標準進行檢測。
[0041]實施例1-4和對比例物理性能檢測結果見表2。
[0042]表I本發明實施例1-4與對比例組份含量
【權利要求】
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% 復合結合劑0~1.5% 外加水5.0~5 5%；` 所述的特級礬土其物理化學指標為=Al2O3 ≤ 88%，SiO2 ( 6%，Fe2O3 ( 1.5%，體積密度≤ 3.3g/cm3 ； 所述的碳化硅其物理化學指標為=SiC≤98%，C≤0.5%，Fe2O3 ( 0.5% ； 所述的紅柱石其物理化學指標為=Al2O3≤57%，SiO2 40~42%，Fe2O3 ( 1%，耐火度≤ 1800 0C ； 所述的硅灰其物理化學指標為:Si02≤96.0%，Al2O3 ( 1.0%，Fe2O3 ( 1.0%，PH值5~8，粒度< 0.002mm ； 所述的復合結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指標將檢驗合格的特級礬土熟料大塊破碎后，經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，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組份及重量百分比含量進行配料并混合，經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 優先權日:2013年9月3日
【發明者】李志堅, 吳鋒, 安剛, 張丹丹, 王林 申請人:遼寧科技大學