CN103449832B - 一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法，在1400℃高温条件下，能够承受铁水的冲击。该浇注料化学组份为：特级矾土、碳化硅、红柱石、板状刚玉、活性氧化铝、硅灰、防爆纤维、高效聚羧酸减水剂、复合结合剂和外加水。该浇注料的制备方法：特级矾土熟料大块破碎后，制成颗粒；按照浇注料的化学组份备齐原料，检验理化指标；按浇注料的化学组份配料并混合。本发明采用硅灰替代耐火水泥，避免了在高温状态下具有低熔特性的钙黄长石生成，提高了浇注料的高温强度；利用红柱石细颗粒，在高温下转化为莫来石，也增加了浇注料的高温强度；采用复合结合剂，解决了常温强度低、凝固慢、脱模时间长等难题。

Description

一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐火材料工业领域，特别是一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法。

背景技术

铁沟摆动溜嘴安装在高炉出铁场下面，其作用是把经铁水沟流出来的铁水分别注入出铁场平台下的任意一个铁水罐中。设置摆动溜嘴的优点是：缩短了铁水沟长度，简化了出铁场布置；减轻了修补铁沟的作业。铁沟摆动溜嘴的外壳采用钢板焊成，内砌筑耐火砖作为安全衬，工作层是Al₂O₃-SiC-C质耐火浇注料，直接和铁水接触。由于来自铁水沟的高温铁水，通过十多米高的落差直接冲击到摆动溜嘴工作层，因此要求所用的耐火浇注料在1400℃左右必须具有较高的强度。常规使用的浇注料，由于使用耐火水泥为结合剂，引入氧化钙，在高温状态下转化为具有低熔特性的钙黄长石，熔点仅为1593℃，降低了浇注料的高温强度，在1400℃时的强度几乎为零。在使用一段时间后，落铁点附近出现深坑，一次通过铁水量大多只在十万吨以内。

发明内容

本发明提供了一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法，在1400℃高温条件下，能够承受铁水的冲击。

一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料，其化学组份及重量百分比含量如下：

所述的特级矾土其物理化学指标为：Al₂O₃≥88%，SiO₂≤6%，Fe₂O₃≤1.5%，体积密度≥3.3g/cm³；

所述的碳化硅其物理化学指标为：SiC≥98%，C≤0.5%，Fe₂O₃≤0.5%；

所述的红柱石其物理化学指标为：Al₂O₃≥57%，SiO₂ 40~42%，Fe₂O₃≤1%，耐火度≥1800℃；

所述的硅灰其物理化学指标为：SiO₂≥96.0%，Al₂O₃≤1.0%，Fe₂O₃≤1.0%，PH值5~8，粒度≤0.002mm；

所述的复合结合剂其组成按重量百分比为：30～40%的羧甲基纤维素钠和60～70%的水溶性固体酚醛树脂。

一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的制备方法，该方法包括以下步骤：

a.按上述特级矾土物理化学指标将检验合格的特级矾土熟料大块破碎后，经8mm 、5mm和3mm的筛筛分，制成粒度为8～5mm 、5~3mm和3～1mm的颗粒；

b. 按照上述一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量备齐原料，检验碳化硅、红柱石和硅灰的理化指标，检测合格后备用；

c.按上述一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量进行配料并混合，经检验合格后包装出厂。

本发明与现有同类产品及技术相比，其显著的有益效果体现在：

采用硅灰替代耐火水泥，减少了由于加入水泥而带入的氧化钙，从而避免了在高温状态下具有低熔特性的钙黄长石生成，提高了浇注料的高温强度；向浇注料中引入粒度为0～1mm和≤0.088mm的红柱石，利用红柱石细颗粒，在高温下转化为莫来石，富余的SiO₂与其周围的Al₂O₃发生二次莫来石化，使基质所形成连续的莫来石网状结构并和骨料紧密的结合在一起，增加了浇注料的高温强度；采用羧甲基纤维素钠和水溶性固体酚醛树脂组成的复合结合剂，解决了由于无水泥而造成的常温强度低、凝固慢、脱模时间长等施工难题。

具体实施方式

实施例1-4

一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量见表1实施例1-4。

1.原料理化性能指标

特级矾土的物理化学指标为：Al₂O₃≥88%，SiO₂≤6%，Fe₂O₃≤1.5%，体积密度≥3.3g/cm³；

碳化硅的物理化学指标为：SiC≥98%，C≤0.5%，Fe₂O₃≤0.5%；

红柱石的物理化学指标为：Al₂O₃≥57%，SiO₂40~ 42%，Fe₂O₃≤1%，耐火度≥1800℃；

硅灰的物理化学指标为：SiO₂≥96.0%，Al₂O₃≤1.0%，Fe₂O₃≤1.0%,PH值5~8，粒度≤0.002mm；

复合结合剂，按重量百分比为：30～40%的羧甲基纤维素钠和60～70%的水溶性固体酚醛树脂，预先混合均匀。

一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的制备方法步骤如下：

a.按上述特级矾土物理化学指标将检验合格的特级矾土熟料大块破碎后，经8mm 、1mm和3mm的筛筛分，制成粒度为8～5mm 、5~3mm和3～1mm的颗粒；

b. 按照上述一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量备齐原料，检验碳化硅、红柱石和硅灰的理化指标，检测合格后备用用；

c.按表1实施例1-4的组份含量配比，分别进行配料、混合，经检验合格后包装出厂。

对比例

主料和结合剂的用量见表1对比例。

1.原料理化性能指标：

特级矾土的物理化学指标为：Al₂O₃≥88%，SiO₂≤6%，Fe₂O₃≤1.5%，体积密度≥3.3g/cm³；

碳化硅的物理化学指标为：SiC≥98%，C≤0.5%，Fe₂O₃≤0.5%；

硅灰的物理化学指标为：SiO₂≥96.0%，Al₂O₃≤1.0%，Fe₂O₃≤1.0%，PH值5~8，粒度≤0.002mm；

铝酸钙水泥物理化学指标为：Al₂O₃≥80%，CaO 17~19%, 粒度≤0.005mm。

2. 对比样制备方法如下：

1）经检验合格的特级矾土熟料大块破碎后经8mm 、1mm筛筛分后，制成粒度为8～1mm的颗粒料；

碳化硅及其他原料采用粒度料，经过检测合格后直接使用；

2）按表1对比例组份含量配比，并进行配料、混合、浇筑成型，然后按标准进行检测。

实施例1-4和对比例物理性能检测结果见表2。

表1  本发明实施例1-4与对比例组份含量

表2  本发明实施例1-4与对比例试样物理性能检测结果

由以上数据可以看出，与对比例相比，本发明1000℃以下强度和对比例相近，但1400℃的高温抗折强度高于对比例十倍以上。本发明产品预计在铁沟摆动溜嘴上使用，一次通铁量超过20万吨，是传统浇注料一倍以上。同时，由于本发明产品具有其他浇注料所不具备的高温强度，因此在水泥回转窑前、后窑口，喷煤管以及铁水搅拌器等部位使用也会取得很好的使用效果。

Claims (1)

1.一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料，其特征是该浇注料的化学组份及重量百分比含量如下： 

所述的特级矾土其物理化学指标为：Al₂O₃≥88％，SiO₂≤6％，Fe₂O₃≤1.5％，体积密度≥3.3g/cm³； 

所述的碳化硅其物理化学指标为：SiC≥98％，C≤0.5％，Fe₂O₃≤0.5％； 

所述的红柱石其物理化学指标为：Al₂O₃≥57％，SiO₂40～42％，Fe₂O₃≤1％，耐火度≥1800℃； 

所述的硅灰其物理化学指标为：SiO₂≥96.0％，Al₂O₃≤1.0％，Fe₂O₃≤1.0％，pH值5～8，粒度≤0.002mm； 

所述的复合结合剂其组成按重量百分比为：30～40％的羧甲基纤维素钠和60～70％的水溶性固体酚醛树脂； 

所述的一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的制备方法，该方法包括以下步骤： 

a.按上述特级矾土物理化学指标将检验合格的特级矾土熟料大块破碎后，经8mm、5mm和3mm的筛筛分，制成粒度为8～5mm、5～3mm和1～3mm的颗粒； 

b.按照上述一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量备齐原料，检验碳化硅、红柱石和硅灰的理化指标，检测合格后备用； 

c.按上述一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料的化学组份及重量百分比含量进行配料并混合，经检验合格后包装出厂。