CN110668834A - 一种捞渣用耐高温材料的制备方法 - Google Patents

一种捞渣用耐高温材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种捞渣用耐高温材料的制备方法，具体涉及耐高温材料制备技术领域，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10‑15份、碳化硅10‑20份、氮化硅10‑16份、氧化镁20‑30份、氮化铝20‑30份和碳纤维10‑12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3‑5份和耐磨涂料2‑4份。本发明通过增加耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁和氮化铝，其具有稳定的化学性能和高度耐火绝缘性能，从而使本发明制得的耐高温材料具有较高的耐高温性能，同时喷涂的耐高温涂料，进一步提高了本发明的耐高温材料的耐高温性能，同时氮化铝和氮化硅具有的高导热性能使得耐高温材料在与铁水接触后其自身热量散失较快，进而有效降低其上的热量烫伤工作人员的概率。

Description

一种捞渣用耐高温材料的制备方法
技术领域
本发明涉及耐高温材料制备技术技术领域，更具体地说，本发明涉及一种捞渣用耐高温材料的制备方法。
背景技术
钢铁工业系指生产生铁、钢、钢材、工业纯铁和铁合金的工业，是世界所有工业化国家的基础工业之一，经济学家通常把钢产量或人均钢产量作为衡量各国经济实力的一项重要指标，钢铁工业亦称黑色冶金工业，钢铁工业是重要的基础工业部门，是发展国民经济与国防建设的物质基础，冶金工业的水平也是衡量一个国家工业化的标志，钢铁工业是庞大的重工业部门，它的原料、燃料及辅助材料资源状况，影响着钢铁工业规模、产品质量、经济效益和布局方向，随着世界经济和科学技术的发展，对钢铁需求量日益增长，对钢材质量要求越来越高，加上资源条件的变化，生产技术不断发展。
高炉炼铁在炼铁生产中一直占主导地位，并向着大型化、自动化和高效率的方向发展，20世纪70年代中期高炉大型化达到了高峰，在操作技术上，通过改善入炉原料质量，提高热风温度和炉顶压力，采用喷吹技术，回收利用二次能源，从而达到高产、优质、低耗，在兑铁水过程中带入高炉的铁水渣和铁水包中铁水预处理脱硫过程中产生的脱硫渣中富含大量的硫等有害物质，这些渣子在转炉高氧化性条件下，会对生产造成严重不良影响，需要使用耐高温材料制成的捞渣勺将铁水面上的渣捞除。
但是现有的耐高温材料制成的捞渣勺的热导率较差，使得与铁水接触捞完渣的捞渣勺上的温度散失较慢，增大了烫伤工作人员的概率，安全性较低。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种捞渣用耐高温材料的制备方法，通过增加耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁和氮化铝，其具有稳定的化学性能和高度耐火绝缘性能，从而使本发明制得的耐高温材料具有较高的耐高温性能，同时喷涂的耐高温涂料，进一步提高了本发明的耐高温材料的耐高温性能，同时氮化铝和氮化硅具有的高导热性能使得本发明制备的耐高温材料在与铁水接触后其自身热量散失较快，进而有效降低其上的热量烫伤工作人员的概率，通过增加氮化硅、碳化硅和耐磨涂料，使得耐高温材料耐磨损能力强，通过碳纤维使得耐高温材料具有优异的耐腐蚀性能，有延长使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种捞渣用耐高温材料，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
在一个优选地实施方式中，所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10份、碳化硅10份、氮化硅10份、氧化镁20份、氮化铝20份和碳纤维10份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3份和耐磨涂料2份。
在一个优选地实施方式中，所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥12.5份、碳化硅15份、氮化硅13份、氧化镁25份、氮化铝25份和碳纤维11份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料4份和耐磨涂料3份。
在一个优选地实施方式中，所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥15份、碳化硅20份、氮化硅16份、氧化镁30份、氮化铝30份和碳纤维12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料5份和耐磨涂料4份。
本发明还包括捞渣用耐高温材料的制备方法，具体制备步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要制备的产品的模具内部，使其定型成耐高温材料；
S4、打磨：将成型后的耐高温材料从模具中取出，使用电动打磨机对耐高温材料表面进行打磨；
S5、喷涂：在耐高温材料表面喷涂耐高温涂料，待其完全干时再喷涂耐磨涂料。
在一个优选地实施方式中，在步骤S2中搅拌时间为10-15min。
在一个优选地实施方式中，在步骤S4中电动打磨机的转速为8000-10000r/min。
在一个优选地实施方式中，在步骤S5中使用风机分别对喷涂完耐高温涂料和耐磨涂料的耐高温材料进行吹拂，加速耐高温材料的干燥速率，两次吹拂的时间均为10-20min。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过增加耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁和氮化铝，其具有稳定的化学性能和高度耐火绝缘性能，从而使本发明制得的耐高温材料具有较高的耐高温性能，同时喷涂的耐高温涂料，进一步提高了本发明的耐高温材料的耐高温性能，同时氮化铝和氮化硅具有的高导热性能使得本发明制备的耐高温材料在与铁水接触后其自身热量散失较快，进而使得耐高温材料的温度恢复至室温所需要的时间较短，进而有效降低其上的热量烫伤工作人员的概率，有效提高了安全性；
2、本发明由于增加的氮化硅和碳化硅具有优异的耐磨损性能，同时配合喷涂的耐磨涂料，使得本发明制备的耐高温材料耐磨损能力强，同时增加的碳纤维使得本发明制备的耐高温材料具有优异的耐腐蚀性能，进而有效延长耐高温材料的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种捞渣用耐高温材料，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10份、碳化硅10份、氮化硅10份、氧化镁20份、氮化铝20份和碳纤维10份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3份和耐磨涂料2份。
捞渣用耐高温材料的制备方法具体步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状，搅拌时间为10min；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要制备的产品的模具内部，使其定型成耐高温材料；
S4、打磨：将成型后的耐高温材料从模具中取出，使用电动打磨机对耐高温材料表面进行打磨，电动打磨机的转速为8000r/min；
S5、喷涂：在耐高温材料表面喷涂耐高温涂料，然后使用风机对喷涂完的耐高温涂料进行吹拂，加速耐高温材料的干燥速率，吹拂时间为10min，待其完全干时再喷涂耐磨涂料，然后再次使用风机分别对喷涂完耐磨涂料的耐高温材料进行吹拂，吹拂时间为10min，加速耐高温材料的干燥速率。
实施例2：
本发明提供了一种捞渣用耐高温材料，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥12.5份、碳化硅15份、氮化硅13份、氧化镁25份、氮化铝25份和碳纤维11份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料4份和耐磨涂料3份。
捞渣用耐高温材料的制备方法具体步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状，搅拌时间为12.5min；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要制备的产品的模具内部，使其定型成耐高温材料；
S4、打磨：将成型后的耐高温材料从模具中取出，使用电动打磨机对耐高温材料表面进行打磨，电动打磨机的转速为9000r/min；
S5、喷涂：在耐高温材料表面喷涂耐高温涂料，然后使用风机对喷涂完耐高温涂料的耐高温材料进行吹拂，加速耐高温材料的干燥速率，吹拂时间为15min，待其完全干时再喷涂耐磨涂料，然后再次使用风机分别对喷涂完耐磨涂料的耐高温材料进行吹拂，吹拂时间为15min，加速耐高温材料的干燥速率。
实施例3：
本发明提供了一种捞渣用耐高温材料，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥15份、碳化硅20份、氮化硅16份、氧化镁30份、氮化铝30份和碳纤维12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料5份和耐磨涂料4份。
捞渣用耐高温材料的制备方法具体步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状，搅拌时间为15min；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要制备的产品的模具内部，使其定型成耐高温材料；
S4、打磨：将成型后的耐高温材料从模具中取出，使用电动打磨机对耐高温材料表面进行打磨，电动打磨机的转速为10000r/min；
S5、喷涂：在耐高温材料表面喷涂耐高温涂料，然后使用风机对喷涂完耐高温涂料的耐高温材料进行吹拂，加速耐高温材料的干燥速率，吹拂时间为20min，待其完全干时再喷涂耐磨涂料，然后再次使用风机分别对喷涂完耐磨涂料的耐高温材料进行吹拂，吹拂时间为20min，加速耐高温材料的干燥速率。
实施例4：
本发明提供了一种捞渣用耐高温材料，所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
而具体到本实施例中：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥12.5份、碳化硅15份、氮化硅13份、氧化镁25份、氮化铝25份和碳纤维11份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料4份和耐磨涂料3份。
捞渣用耐高温材料的制备方法具体步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状，搅拌时间为12.5min；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要捞渣勺的模具内部，使其定型成捞渣勺；
S4、打磨：将成型后的捞渣勺从模具中取出，使用电动打磨机对捞渣勺表面进行打磨，电动打磨机的转速为9000r/min；
S5、喷涂：在捞渣勺表面喷涂耐高温涂料，然后使用风机对喷涂完耐高温涂料的捞渣勺进行吹拂，加速捞渣勺的干燥速率，吹拂时间为15min，待其完全干时再喷涂耐磨涂料，然后再次使用风机分别对喷涂完耐磨涂料的捞渣勺进行吹拂，吹拂时间为15min，加速捞渣勺的干燥速率。
实施例5：
分别取上述实施例1-3所制得的90个耐高温材料，对其耐高温性能、耐磨损性能以及接触铁水后温度恢复至室温所需的时间进行测试，得到以下数据：
耐高温材料数量 耐受温度（℃） 接触铁水后温度恢复至室温所需的时间（min） 耐磨损能力提升程度
实施例1 30 1800 15 34%
实施例2 30 2000 14 60%
实施例3 30 1700 20 42%
由上表可知，实施例2中原料配合比例适中，所制备的耐高温材料能够耐受至2000℃的高温，耐高温性能优异，同时其接触铁水后温度恢复至室温所需的时间较短，故其散热性能优异，并且其耐磨损能力提升程度最高，延长了其使用寿命。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种捞渣用耐高温材料，其特征在于：所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10-15份、碳化硅10-20份、氮化硅10-16份、氧化镁20-30份、氮化铝20-30份和碳纤维10-12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3-5份和耐磨涂料2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种捞渣用耐高温材料，其特征在于：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥10份、碳化硅10份、氮化硅10份、氧化镁20份、氮化铝20份和碳纤维10份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料3份和耐磨涂料2份。
3.根据权利要求1所述的一种捞渣用耐高温材料，其特征在于：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥12.5份、碳化硅15份、氮化硅13份、氧化镁25份、氮化铝25份和碳纤维11份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料4份和耐磨涂料3份。
4.根据权利要求1所述的一种捞渣用耐高温材料，其特征在于：所述所使用原料（按重量份数计）包括耐火水泥15份、碳化硅20份、氮化硅16份、氧化镁30份、氮化铝30份和碳纤维12份，所述辅料按重量份数计包括耐高温涂料5份和耐磨涂料4份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种捞渣用耐高温材料，其特征在于：还包括捞渣用耐高温材料的制备方法，具体制备步骤如下：
S1、材料准备：准备所需份数的耐火水泥、碳化硅、氮化硅、氧化镁、氮化铝和碳纤维；
S2、混合：将原料与水加入搅拌机内部搅拌混合至粘稠状；
S3、成型：将制得的溶液倒入需要制备的产品的模具内部，使其定型成耐高温材料；
S4、打磨：将成型后的耐高温材料从模具中取出，使用电动打磨机对耐高温材料表面进行打磨；
S5、喷涂：在耐高温材料表面喷涂耐高温涂料，待其完全干时再喷涂耐磨涂料。
6.根据权利要求5所述的一种捞渣用耐高温材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中搅拌时间为10-15min。
7.根据权利要求5所述的一种捞渣用耐高温材料的制备方法，其特征在于：在步骤S4中电动打磨机的转速为8000-10000r/min。
8.根据权利要求5所述的一种捞渣用耐高温材料的制备方法，其特征在于：在步骤S5中使用风机分别对喷涂完耐高温涂料和耐磨涂料的耐高温材料进行吹拂，加速耐高温材料的干燥速率，两次吹拂的时间均为10-20min。
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