CN105732057A - 一种硅溶胶结合刚玉浇注料及其制备方法 - Google Patents

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    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3826Silicon carbides

Abstract

本发明公开了一种硅溶胶刚玉结合浇注料及其制备方法,该浇注料由以下原料组成:棕刚玉0~1mm、棕刚玉1~3mm、棕刚玉3~5mm、棕刚玉5~8mm、棕刚玉8~12mm、白刚玉325目、97SiC、氧化铝粉,外加硅溶胶。本发明首先将上述原料中的固体原料粉碎、筛选、搅拌均匀,备用;然后在现场使用时根据需要加入硅溶胶进行搅拌,送入炉内模具、自然养生、烘烤即可。本发明制备浇注料时,硅溶胶在现场使用时加入,然后搅拌制备出流动性较好的浇注料,既保证了硅溶胶本身较好的粘接性能,也增加了浇注料的流动性、提高了产品强度,无需为了保证最终浇注料的流动性,在制备过程中加入其他试剂,降低了生产成本。

Description

一种硅溶胶结合刚玉浇注料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于耐火材料技术领域,特别涉及一种硅溶胶结合刚玉浇注料及其制备方 法。
背景技术
[0002] 在高炉炼铁过程中,较高的铁水温度以及较快的流速对于炼铁高炉出口内壁的使 用性能具有较高的要求,在高炉出口内壁铸有耐火材料层,以防止高炉内壁的损坏,延长其 使用寿命。在高炉内壁耐火材料的制备中大部分使用水泥作为结合剂,使用水泥结合:1、必 须用水才能结合,结合速度慢;2、制备过程中需要自然养生阶段,耗时;3、不能直接进行高 温烘烤,必须从低温到中温再到高温,升温曲线复杂;4、烘烤时容易出现炸裂现象,不易控 制。
[0003] 硅溶胶是二氧化硅胶体微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液,具有粘结力强、耐 高温等特点,作为无水泥刚玉的结合剂,不会引入高温下产生低熔点相的杂质,能够改善刚 玉浇注料的热震稳定性。目前已有使用硅溶胶作为粘结剂的耐火材料的制备,但是在使用 过程中为了防止由硅溶胶作为粘结剂的耐火材料的快速凝固、影响其流动性,需要在所需 原料中加入其它试剂以保持原料的流动性,大大增加了生产成本及制备操作过程,同时也 给运输存放带来一定的困难。
发明内容
[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种硅溶胶结合刚玉浇注料,本发明提供的浇 注料以硅溶胶作为结合剂,使用硅溶胶作为粘结剂结合:1.没有水分,能够快速结合;2.浇 筑完毕就可以高温烘烤,不会出现炸裂现象;3.高温烘烤之后强度高,能够使浇注料结构致 I_L| 〇
[0005] 本发明还提供了一种上述硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法,该方法首先将固体 浇注料粉碎、筛选、配料、搅拌均匀得到固体混合浇注料,保存备用,然后在现场使用过程中 根据需要加入硅溶胶,即避免了在开始时加入硅溶胶因硅溶胶失水造成的流动性下降,也 不需要其他试剂的加入,降低了生产成本,减少了操作过程,增加了产品流动性。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分比表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~lmm 8~10% 棕刚玉 1~3mm 8~12% 棕刚玉 3~5mm 17-23% 棕刚玉 5~8mm 17-23% 棕刚玉 8~12_ 7-13% 白刚玉 325目 12~16% 97SiC 8-12% 氧化铝粉 3~4% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。 所述的娃溶胶结合刚玉饶注料,所述的棕刚玉中AI2O3的含量为95%。
[0007]所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,所述的白刚玉中Al2〇3的含量为98%。
[0008]所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,所述97SiC的粒径为200目,其中SiC的含量为97%。 [0009]所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,所述的氧化铝粉为α_Α12〇3,粒径为800目,其中 Al2〇3的含量为99%。
[0010] 所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,所述的硅溶胶中Si〇2的含量为20~30%。
[0011] 所述硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将固体原材料破粉碎,筛选,按上述比例配料,倒入搅拌机搅拌均匀即可得到固体 混合浇注料,备用; (2) 步骤(1)制备的固体混合浇注料,在现场浇筑时,按照上述重量百分比在混合浇注 料中加入硅溶胶进行粘结,每吨固体混合浇注料配比50~60Kg的硅溶胶,再进行搅拌,搅拌 均匀后,使用栗送机将浇注料送入炉内模具,自然养生,烘烤即得到产品。
[0012] 所述硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法,步骤(2)所述的自然养生,其养生时间为 2~3小时,所述的烘烤过程中,烘烤温度为900~1100°C、烘烤时间为22~26小时。
[0013] 与现有技术相比,本发明具有以下积极有益效果 (1)本发明制备的刚玉浇注料以刚玉作为主要原料,用硅溶胶结合,浇铸后经自然养 生、简单烘烤即可投入使用,能够抵抗高炉内部的复杂环境,同时可以保护高炉的出铁口, 为无水炮泥的使用环境做了极好的基础。
[0014] (2)本发明以硅溶胶作为粘结剂,结合时不需要加水,缩短了结合时间,而且在浇 铸完毕时可以直接进行高温烘烤,程序简单也不易炸裂,即用硅溶胶作为粘结剂大大缩短 了生产时间,提高了工作效率,也提高了产品质量,更有利于大规模工业化生产。
[0015] (3)本发明以SiC作为制备浇注料的原料之一,SiC本身具有很好的耐高温性能,较 强的耐磨性能、抗氧化性能,在本申请中,SiC通过与硅溶胶及刚玉的相互作用使制备的最 终浇注料具有较好的耐腐蚀性、抗热冲击性、耐磨性及较好的导热性,强度大大提高。
[0016] (4)高炉出铁口是整座高炉很重要的部位,也是高炉比较薄弱的部位,当炽热的铁 水从高炉出铁口流出时,出铁口经受很大的压力与冲刷力。使用本发明制备的浇注料可以 很好的保护铁口,使铁口通道加深,铁水流动稳定。本浇注料的使用寿命在两年以上。
[0017] (5)硅溶胶在作为粘结剂使用时,短时间内能够凝固,影响产品的流动性,无法顺 利进入模具,为了保证硅溶胶的粘结性及产品的流动性,需加入其他试剂进行调节,增加了 生产成本;本申请采用的制备方法为,首先将所用固体原料按配比混合、备用,然后在现场 使用时根据需要加入硅溶胶,然后搅拌制备出流动性较好的浇注料,既保证了硅溶胶本身 较好的粘接性能,也增加了浇注料的流动性,也无需为了保证最终浇注料的流动性,在制备 过程中加入其他试剂,降低了生产成本;本申请的制备方法操作简单、时间短。
具体实施方式
[0018] 下面通过实施例对本发明进行更加详细的说明,但是本发明的保护范围并不限于 以下实施例。
[0019] 实施例1 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~1mm 8% 棕刚玉 1~3mm 8% 棕刚玉 3~5mm 23% 棕刚玉 5~8mm 23% 棕刚玉 8~12_ 7% 白刚玉 325目 16% 97SiC 200目 12% 氧化铝粉 800目 3% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
[0020] 实施例2 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~1mm 10% 棕刚玉 1~3mm 12% 掠刚玉 3~5mm 17% 掠刚玉 5~8mm 17% 棕刚玉 8~12mm 13% 白刚玉 325目 16% 97SiC 200@ 11% 氧化铝粉800目 4% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
[0021] 实施例3 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~1mm 9% 棕刚玉 1~3_ 11% 掠刚玉 3~5mm 21% 棕刚玉 5~8_ 20% 棕刚玉 8~12mm 12% 白刚玉 325目 13% 97SiC 200目 10% 氧化铝粉800目 4% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
[0022] 实施例4 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~1mm 10% 棕刚玉 1~3_ 11% 棕刚玉 3~5mm 22% 棕刚玉 5~8_ 20% 掠刚玉 8^12mm 9% 白刚玉 325目 15% 97SiC 200 目 9% 氧化铝粉800目 4% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
[0023] 实施例5 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以下原料: 掠刚玉 0~1mm 8% 掠刚玉 1~3mm 10% 掠刚玉 3~5mm 21% 棕刚玉 5~8_ 20% 棕刚玉 8~12mm 12% 白刚玉 325目 14% 97SiC 200目 12% 氧化铝粉800目 3% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
[0024] 上述实施例1~5制备的硅溶胶结合刚玉浇注料的性能如表1所示。
[0025]表1硅溶胶结合刚玉浇注料性能检测结果
Figure CN105732057AD00061
实施例6 一种硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法之一,包括以下步骤: (1) 将固体原材料破粉碎,筛选,按上述比例配料,倒入搅拌机搅拌均匀即可得到固体 混合浇注料,备用; (2) 将步骤(1)制备的固体混合浇注料运输至所需现场,进行现场浇筑,在混合浇注料 中加入硅溶胶进行粘结,每吨固体混合浇注料配比50Kg的硅溶胶,再进行搅拌,搅拌均匀 后,使用栗送机将浇注料送入炉内模具,自然养生2小时,在900°C条件下烘烤26小时。
[0026] 实施例7 一种硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法之二,包括以下步骤: (1) 将固体原材料破粉碎,筛选,按上述比例配料,倒入搅拌机搅拌均匀即可得到固体 混合浇注料,备用; (2) 将步骤(1)制备的固体混合浇注料运输至所需现场,进行现场浇筑,在混合浇注料 中加入硅溶胶进行粘结,每吨固体混合浇注料配比60Kg的硅溶胶,再进行搅拌,搅拌均匀 后,使用栗送机将浇注料送入炉内模具,自然养生3小时,在1100°C条件下烘烤22小时。

Claims (8)

1. 一种硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,以重量百分含量表示,浇注料配方含有以 下原料: 掠刚玉 0~1mm 8~10% 掠刚玉 1~3mm 8~12% 棕刚玉 3~5mm 17-23% 棕刚玉 5~8mm 17~23% 棕刚玉 8~12_ 7-13% 白刚玉 325目 12~16% 97SiC 8-12% 氧化铝粉 3~4% 以及占上述原料总量5~6%的硅溶胶。
2. 根据权利要求1所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,所述的棕刚玉中Al2〇3的 含量为95%。
3. 根据权利要求1所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,所述的白刚玉中Al2〇3的 含量为98%。
4. 根据权利要求1所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,所述97SiC的粒径为200 目,其中SiC的含量为97%。
5. 根据权利要求1所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,所述的氧化铝粉为α_ Α12〇3,粒径为800目,其中Α12〇3的含量为99%。
6. 根据权利要求1所述的硅溶胶结合刚玉浇注料,其特征在于,所述的硅溶胶中Si02的 含量为20~30%。
7. -种权利要求1所述硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法,其特征在于,包括以下步 骤: (1) 将固体原材料破粉碎,筛选,按上述比例配料,倒入搅拌机搅拌均匀即可得到固体 混合浇注料,备用; (2) 步骤(1)制备的固体混合浇注料,在现场浇筑时按照上述重量百分比加入硅溶胶进 行粘结,再进行搅拌,搅拌均匀后,使用栗送机将浇注料送入炉内模具,自然养生,烘烤即 可。
8. 根据权利要求7所述的硅溶胶结合刚玉浇注料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所 述的自然养生,其养生时间为2~3小时,所述的烘烤过程中,烘烤温度为900~1100°C、烘烤时 间为22~26小时。
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