CN106747510B - 一种无硅微粉铁沟浇注料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无硅微粉铁沟浇注料，所述的无硅微粉铁沟浇注料由以下重量份的原料配制而成：电熔棕刚玉20％～25％，白刚玉20％～25％，电熔致密刚玉15％～18％，电熔致密刚玉2％～5％，碳化硅颗粒6.5％～10％，碳化硅粉10％～15％，α‑氧化铝超微粉8％～12％，电熔铝酸盐水泥3％～6％，高温烧结剂1％～3％，金属硅粉1％～3％，高效减水剂0.3％～0.8％；上述原料干混搅拌均匀后，加入占浇注料总量4～6％的水搅拌3～5min，即可。本发明通过剔除硅微粉使浇注料基质部分更加纯净，大幅度提高了铁沟浇注料的耐高温性能。
Description
技术领域
本发明属于耐火浇注料技术领域，具体涉及一种无硅微粉铁沟浇注料及其制备方法。
技术背景
截至目前，传统的有硅微粉铁沟浇注料在铁沟中长期受高温等条件的影响，容易出现蠕变大、易裂缝的现象。由于硅微粉活性大，能够在高温条件下适当延长SiO2与Al2O3之间的莫来石化反应，因此长期以来，高炉出铁场主要采用有硅微粉系的铁沟浇注料，以避免上述现象的产生，但是，在使用硅微粉过程中当温度达到莫来石化条件时反应较为剧烈，反应速率难以控制，材料的内部存在较大应力，出铁时铁水对铁沟的冲毁相当严重，甚至会导致铁沟破坏，因此，对铁沟浇注料的稳定性不具有长效性。在使用过程中，会使浇注料剥落，影响浇注料的使用寿命。
传统的铁沟浇注料基质主要采用添加硅灰、超微粉和分散减水剂来增加浇注料的流动性。由于硅微粉属于小于1μm的超细粉，且带负电荷，易与浇注料中的其他带正电荷离子产生凝聚反应，使浇注料具有很高的粘性，本发明剔除了浇注料的硅灰、减小了浇注料的粘性，解决了浇注料快烘防爆的问题，大大改善了炉前的施工环境。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供了一种无硅微粉铁沟浇注料及其制备方法。本发明在铁沟浇注料中剔除硅微粉后，通过添加与浇注料基质成分同性质的α-氧化铝超微粉和适合无硅灰系的高效减水剂，获得了更好的耐高温性能，从而达到了提高铁沟使用寿命的目的；且使浇注料基质部分更加纯净，大幅度提高了铁沟浇注料的耐高温性能。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种无硅微粉铁沟浇注料，所述浇注料原料及其百分含量如下：
外加占上述原料总量0.3％～0.8％的高效减水剂。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的电容棕刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥95％，电容棕刚玉的体积密度≥3.88g/cm3。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的白刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥98％，Fe2O3的含量为Fe2O3＜0.2％。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的电容致密刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥98％，Fe2O3的含量为Fe2O3＜0.3％，电熔致密刚玉的体积密度≥3.9g/cm3。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的碳化硅颗粒和碳化硅粉中SiO2的含量≥98％。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的α-氧化铝超微粉中Al2O3含量为Al2O3≥99％，SiO2＜0.2％，Fe2O3＜0.2％；α-氧化铝超微粉的真比重≥3.93g/cm3。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的电熔铝酸盐水泥中Al2O3含量为Al2O3≥80％。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的高温烧结剂为氮化硅铁，其中Si3N4的含量为Si3N4≥70％；Fe2O3的含量为Fe2O3＜14％。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的金属硅粉中Si的含量为Si≥98％。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的高效减水剂为分散性氧化铝，三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。
所述的无硅微粉铁沟浇注料，所述的无硅微粉铁沟浇注料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述比例准备电熔棕刚玉、白刚玉、电熔致密刚玉，碳化硅颗粒和碳化硅细粉，α-氧化铝超微粉，电熔铝酸盐水泥，高温烧结剂，金属硅粉以及高效减水剂称重后倒入搅拌机，干混搅拌1-3min；
(2)在步骤(1)所述干混之后的混合料中加入占浇注料总量4％～6％的水，搅拌3～5min，即得到浇注料。
所述的由无硅微粉铁沟浇注料原料及百分含量配制而成的无硅微粉铁沟浇注料。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
(1)本发明所述的浇注料在不加入硅微粉的条件下，采用了与铁沟浇注料基质成分相同性质的α-氧化铝超微粉，既保证了浇注料的流动性，同时使得浇注料的基质更加纯净，提高了浇注料的高温性能，提高了浇注料在铁沟时对铁水的抗侵蚀能力；
(2)本发明改变了铁沟浇注料常规的分散减水剂，选用了更适合无硅微粉体系的高效减水剂，保证了在无硅微粉条件下浇注料的耐高温性能；
(3)本发明在铁沟浇注料中剔除硅微粉后，通过添加与浇注料基质成分同性质的α-氧化铝超微粉和适合无硅微粉系的高效减水剂，获得了更好的耐高温性能，从而达到了提高铁沟使用寿命的目的；且使浇注料基质部分更加纯净，大幅度提高了铁沟浇注料的耐高温性能。
具体实施例
下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分比的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.4％的分散性氧化铝。
实施例2
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分比的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.15％的三聚磷酸钠和0.4％分散性氧化铝。
实施例3
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.2％的六偏磷酸钠和0.4％分散性氧化铝。
实施例4
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.4％的分散性氧化铝。
实施例5
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.2％的三聚磷酸钠和0.3％的分散性氧化铝。
实施例6
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.15％的六偏磷酸钠和0.1％的三聚磷酸钠。
实施例7
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.4％的分散性氧化铝和0.1％的六偏磷酸钠。
实施例8
一种无硅微粉铁沟浇注料，由以下重量百分含量的原料配制而成：
外加占上述原料总量0.2％的三聚磷酸钠和0.2％的分散性氧化铝。
实施例9
按照上述比例将电熔棕刚玉、白刚玉、电熔致密刚玉，碳化硅颗粒和碳化硅细粉，α-氧化铝超微粉，电熔铝酸盐水泥，高温烧结剂，金属硅粉以及高效减水剂称重后倒入搅拌机，干混搅拌1-3min，然后在上述浇注料加入占浇注料总重量4％-6％的水，搅拌3-5min混合均匀后，制成试样40×40×160mm的试样，常温状态下放置24小时后脱模，经110℃烘干和1450℃保温3小时烧成后，然后按照国家标准对浇注料试样进行测试。
对上述实施例1～8制备的无硅微粉浇注料进行检测，检测其常温、高温条件下的性能，结果如下：
110℃×24h体积密度≥3.0g/cm3
抗折强度≥8MPa
耐压强度≥30MPa
1450℃×3h抗折强度≥10MPa
耐压强度≥60MPa
线变化率≤0.3％
具体应用实施例
本发明所制备的产品于2016年8月6日在河北新金轧材有限公司4#高炉进行试用，河北新金轧材有限公司采用本发明制备的铁沟浇注料至2016年11月26日，共计通铁22万吨。而本公司在采用之前的含有硅微粉的铁沟浇注料时，通铁量大约为16万吨，即与本公司常规采用的常规含有硅微粉的浇注料相比，采用本发明所述的无硅微粉铁沟浇注料时比此高炉常规铁沟浇注料通铁量大约多出6万吨。表明本发明制备的无硅微粉浇注料大大提高了浇注料在铁沟中的使用寿命，使得铁沟的使用寿命提高了30％左右，具有明显的社会经济效益。
Claims (7)
1.一种无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于，所述浇注料原料及其百分含量如下：
电熔棕刚玉 8~5mm 20%~25%
白刚玉 5~3mm 20%~25%
电熔致密刚玉 3~1mm 15%~18%
电熔致密刚玉 1~0mm 2%~5%
碳化硅颗粒 1~0mm 6.5%~10%
碳化硅粉 0.045mm 10%~15%
α-氧化铝超微粉 ＜1.5μm 8%~12%
电熔铝酸盐水泥 3%~6%
高温烧结剂 1%~3%
金属硅粉 ＜0.074mm 1%~3%
所述的α-氧化铝超微粉中Al2O3含量为Al2O3≥99%，SiO2＜0.2%，Fe2O3＜0.2%；α-氧化铝超微粉的真比重≥3.93g/cm3；
所述的高温烧结剂为氮化硅铁，其中Si3N4的含量为Si3N4≥70%；Fe2O3的含量为Fe2O3＜14%；
外加占上述原料总量0.3%~0.8%的高效减水剂。
2.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的电熔棕刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥95%，电熔棕刚玉的体积密度≥3.8g/cm3。
3.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的白刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥98%，Fe2O3的含量为Fe2O3＜0.2%。
4.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的电熔致密刚玉中Al2O3含量为Al2O3≥98%，Fe2O3的含量为Fe2O3＜0.3%，电熔致密刚玉的体积密度≥3.9g/cm3。
5.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的碳化硅颗粒和碳化硅粉中SiO2的含量≥98%。
6.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的电熔铝酸盐水泥中Al2O3含量为Al2O3≥80%；所述的金属硅粉中Si的含量为Si≥98%；所述的高效减水剂为分散性氧化铝，三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。
7.根据权利要求1所述的无硅微粉铁沟浇注料，其特征在于：所述的无硅微粉铁沟浇注料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照上述比例准备电熔棕刚玉、白刚玉、电熔致密刚玉，碳化硅颗粒和碳化硅粉，α-氧化铝超微粉，电熔铝酸盐水泥，高温烧结剂，金属硅粉以及高效减水剂称重后倒入搅拌机，干混搅拌1-3min；
（2）在步骤（1）所述干混之后的混合料中加入占浇注料总量4%~6%的水，搅拌3~5min，即得到浇注料。
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| 硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟料的性能影响;古丽寨娜·哈布都拉 等;《硅酸盐通报》;20160630;第35卷(第6期);表1、第2.2节 * |
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