CN112279661B - 一种轻质不粘铝材料及其生产方法 - Google Patents

一种轻质不粘铝材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质不粘铝材料及其生产方法，包括干式料和结合剂；所述干式料包括石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉、草酸、铝酸钙水泥；所述结合剂包括磷酸二氢铝、纯净水；生产过程包括干式料配制、结合剂配制、混合料配制、成型、烧结、检测。本发明的工艺简单，制备方便；本发明生产获得的轻质不粘铝材料，体积密度小，便于移动操作；具有良好的保温性能，不需要增加保温隔热层就能保证工艺温度的一致性，同时还具有良好的不粘铝性能。

Description

一种轻质不粘铝材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种轻质不粘铝材料及其生产方法，广泛应用于变形铝合金用熔铸行业。
背景技术
目前在铝合金的的生产过程中不定型耐火材料主要包括铝硅系浇注料、石英质浇注料、高铝质浇注料等，但各类不同的浇注料各有不同的特点。铝硅系低水泥浇注料成本相对较低，强度较高，体积稳定性较好，但其仅广泛使用在熔炼炉门栏、门框、炉顶等。石英质浇注料具有热震稳定性能较好，线变化率较小，体积膨胀系数低，主要用于在线流槽、箱体内衬、隔板等，但石英质浇注料中的SiO2含量高，能与铝液中的化学成分产生化学反应，使得硅元素析出，在生产1系铝合金过程中造成硅含量超标等缺陷。高铝质浇注料具有低气孔率、较高的耐压强度、较高的体积密度，适用于铝熔化保温炉溶池等关键部位，长期铝液接触工况下，抗渣抗刚玉瘤积长性能优越，但抗热震性能较弱。
且铝合金生产过程中，还需要铝液输送设备，其主要包括流槽、控流箱等。现有技术的耐火材料，在铝液的输送设备上使用时，还存在缺陷。流槽、控制箱等铝液运输用的耐火材料存在体积密度大、笨重、不利用移动操作缺陷，还需要增加保温层来保证铝液输送过程中工艺温度发生变化，且清理困难。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种均有内部组织致密、良好的抗热震性能、良好的不粘铝性能和良好的保温隔热性能的轻质不粘铝材料及其生产方法。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种轻质不粘铝材料，包括干式料和结合剂；
所述干式料包括石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉、草酸、铝酸钙水泥；所述结合剂包括磷酸二氢铝、纯净水。
优选的，所述干式料按重量百分比计，包括石英粉20～30％、硅灰粉5～10％、炭纤维粉35～45％、冰晶石1～5％、氧化铝粉1～5％、草酸0.1～0.5％、铝酸钙水泥10～20％。
优选的，所述结合剂按重量百分比计，包括磷酸二氢铝60～70％、纯净水30～40％。
优选的，以干式料的重量为基准，所述结合剂为干式料重量的40～60％。
优选的，炭纤维粉的粒度为300～500目；硅灰粉的粒度为60～200目；石英粉的粒度为60～200目；冰晶石的粒度为300～400目；氧化铝粉的粒度为3000～4000目。
本发明还提供了一种轻质不粘铝材料的生产方法，包括以下步骤：
S1，干式料配制：
将称量好的石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉，送入混合设备中搅拌均匀，搅拌时间为40～60min，得到第一次搅拌料；然后将称量好的草酸、铝酸钙水泥送入混合设备中，与第一次搅拌料搅拌均匀，搅拌时间为30～40min，得到干式料；
S2，结合剂配制：
将称量好的磷酸二氢铝、纯净水送入容器中，使用搅拌器搅拌均匀，搅拌时间3～5min，得到结合剂；
S3，混合料配制：
将步骤S2得到的结合剂加入到步骤S1中的混合设备内，与干式料搅拌均匀，搅拌时间20～30min，搅拌温度15～35℃，得到混合料；
S4，成型：
将模具放置在震动平台上，将步骤S3得到的混合料倒入模具内，震动5～10min后脱模、养护，将多余部分刮除，得到成型件；在成型件中，随机取样三件进行标记，得到标记件；
S5，烧结：
将成型件、标记件一起进行烧结，在750～800℃下保温2.5～3.5h；
S6，检测：
对烧结后的标记件进行检测，检测合格后，该批次产品合格。
本发明的作用原理：
本发明的不粘铝材料，主要适用于铝液输送设备，包括流槽、控制箱等。
本发明的不粘铝材料，经过搅拌混合、成型、烧结后，形成不粘铝材料成品。该不粘铝材料密度低，在使用过程中便于移动操作；表面不粘铝，便于清理；且材料的组分配比的选择，降低了材料中的元素与铝液中元素产生化学反应，保证铝液的品质稳定性。有较好保温隔热性能，能够降低热量损失、节约能源，保证铸造工艺温度的一致性，不需要额外增加保温层；对铝产品生产过程温度的控制和铝产品质量稳定性具有重要意义。
本发明组分中的炭纤维粉主要作用是密度低、良好的保温性能；硅灰粉和石英粉，主要作用是降低热导率、提高产品热震性能和抗冲刷能力；冰晶石主要作用是助溶；草酸，主要作用根据气温条件，缓凝作用；氧化铝粉，主要作用是提高材料的常温耐压强度和抵抗碱性渣的侵蚀等性能；铝酸钙水泥可以缩短凝固时间，提高材料强度。
为解决不粘铝材料的抗热震性能，控制石英粉了的加入量，以达到良好效果，且避免过多的石英粉的使用与铝液发生化学反应；添加氧化铝粉和硅灰粉还能够增加不粘铝材料的强度和致密性；添加炭纤维粉作为抗铝液浸润剂，改善抗铝液的浸润性；冰晶石还能够提高不粘铝材料的耐磨性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的工艺简单，制备方便；本发明生产获得的轻质不粘铝材料，体积密度小，便于移动操作；具有良好的保温性能，不需要增加保温隔热层就能保证工艺温度的一致性，同时还具有良好的不粘铝性能。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种轻质不粘铝材料，包括干式料和结合剂；以干式料的重量为基准，所述结合剂为干式料重量的40％。
干式料按重量百分比计，包括石英粉30％、硅灰粉10％、炭纤维粉37％、冰晶石5％、氧化铝粉1％、草酸0.5％、铝酸钙水泥16.5％。结合剂按重量百分比计，包括磷酸二氢铝60％、纯净水40％。
其中，炭纤维粉的粒度为500目；硅灰粉的粒度为60目；石英粉的粒度为200目；冰晶石的粒度为400目；氧化铝粉的粒度为3000目。
一种轻质不粘铝材料的生产方法，包括以下步骤：
S1，干式料配制：
将称量好的石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉，送入混合设备中搅拌均匀，搅拌时间为40min，得到第一次搅拌料；然后将称量好的草酸、铝酸钙水泥送入混合设备中，与第一次搅拌料搅拌均匀，搅拌时间为30min，得到干式料；得到的干式料要求无结块、无粉团；
S2，结合剂配制：
将称量好的磷酸二氢铝、纯净水送入不锈钢容器中，使用手提搅拌器搅拌均匀，搅拌时间3min，得到结合剂；
S3，混合料配制：
将步骤S2得到的结合剂加入到步骤S1中的混合设备内，与干式料搅拌均匀，搅拌时间30min，搅拌温度15℃，得到混合料；
S4，成型：
将模具放置在震动平台上，将步骤S3得到的混合料倒入模具内，震动10min后脱模、养护，将多余部分使用铲刀刮除，得到成型件；在成型件中，随机取样三件进行标记，得到标记件；模具使用前需对模具进行检查，检查模具是否牢固、尺寸是否正确；模具为在线流槽模具；
S5，烧结：
将成型件、标记件一起进行烧结，烧结温度为750℃，保温时间为3h；烧结曲线如下：使用5h从常温升温到150℃；然后以50℃/h的升温速率升温到550℃，然后以100℃/h的升温速率升温到750℃保温；保温结束后随炉自然降温到100℃出炉；
S6，检测：
对烧结后的标记件进行检测，检测合格后，该批次产品合格。
本实施例生产出来的轻质不粘铝材料产品的各种参数如下：
产品外观：表面光滑光洁、无飞边毛刺、腐蚀；
不粘铝性能：使用后，铝皮容易清理、无掉块；
外壁温度：≤75℃；
体积密度：≤1.0g/cm3；
导热系数：≤0.1W/(m·K)；
常温抗折强度：≥1.5MPa(750℃温度下测试)；
加热线变化率：≤0.12％。
本实施例所生产出来的轻质不粘铝材料成品，采用合理的原料配比、合适的搅拌方式拌、合适的烧结温度等生产工艺，使其密度1.0g/cm3。
使用本实施例的轻质不粘铝材料成品应用在流槽上，铝合金生产结束后的铝皮易清理、衬体不掉块；不粘铝材料成品各项物理性能指标合理，适用于高端铝合金材料的生产，即减轻工人劳动强度、又降低了企业的生产成本。
实施例2
一种轻质不粘铝材料，包括干式料和结合剂；以干式料的重量为基准，所述结合剂为干式料重量的50％。
干式料按重量百分比计，包括石英粉27％、硅灰粉8％、炭纤维粉38.5％、冰晶石3.2％、氧化铝粉3％、草酸0.3％、铝酸钙水泥20％。结合剂按重量百分比计，包括磷酸二氢铝65％、纯净水35％。
其中，炭纤维粉的粒度为400目；硅灰粉的粒度为130目；石英粉的粒度为140目；冰晶石的粒度为350目；氧化铝粉的粒度为3500目。
一种轻质不粘铝材料的生产方法，包括以下步骤：
S1，干式料配制：
将称量好的石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉，送入混合设备中搅拌均匀，搅拌时间为50min，得到第一次搅拌料；然后将称量好的草酸、铝酸钙水泥送入混合设备中，与第一次搅拌料搅拌均匀，搅拌时间为35min，得到干式料；得到的干式料要求无结块、无粉团；
S2，结合剂配制：
将称量好的磷酸二氢铝、纯净水送入不锈钢容器中，使用手提搅拌器搅拌均匀，搅拌时间4min，得到结合剂；
S3，混合料配制：
将步骤S2得到的结合剂加入到步骤S1中的混合设备内，与干式料搅拌均匀，搅拌时间25min，搅拌温度20℃，得到混合料；
S4，成型：
将模具放置在震动平台上，将步骤S3得到的混合料倒入模具内，震动7min后脱模、养护，将多余部分使用铲刀刮除，得到成型件；在成型件中，随机取样三件进行标记，得到标记件；模具使用前需对模具进行检查，检查模具是否牢固、尺寸是否正确、涂料是否喷涂；模具为箱体内衬模具；
S5，烧结：
将成型件、标记件一起进行烧结，烧结温度为770℃，保温时间为3h；烧结曲线如下：使用5h从常温升温到150℃；然后以50℃/h的升温速率升温到550℃，然后以100℃/h的升温速率升温到770℃保温；保温结束后随炉自然降温到100℃出炉；
S6，检测：
对烧结后的标记件进行检测，检测合格后，该批次产品合格。
本实施例生产出来的轻质不粘铝材料产品的各种参数如下：
产品外观：表面光滑光洁、无飞边毛刺、腐蚀；
不粘铝性能：使用后，铝皮容易清理、无掉块；
外壁温度：≤75℃；
体积密度：≤1.0g/cm3；
导热系数：≤0.1W/(m·K)；
常温抗折强度：≥1.5MPa(750℃温度下测试)；
加热线变化率：≤0.12％。
本实施例所生产出来的轻质不粘铝材料成品，采用合理的原料配比、合适的搅拌方式拌、合适的烧结温度等生产工艺，使其密度1.0g/cm3。
使用本实施例的轻质不粘铝材料成品应用在箱体内衬上，铝合金生产结束后的铝皮易清理，不粘铝材料成品各项物理性能指标合理，适用于高端铝合金材料的生产，即减轻工人劳动强度、又降低了企业的生产成本。
实施例3
一种轻质不粘铝材料，包括干式料和结合剂；以干式料的重量为基准，所述结合剂为干式料重量的60％。
干式料按重量百分比计，包括石英粉25％、硅灰粉8％、炭纤维粉45％、冰晶石3％、氧化铝粉5％、草酸0.2％、铝酸钙水泥13.8％。结合剂按重量百分比计，包括磷酸二氢铝70％、纯净水30％。
其中，炭纤维粉的粒度为300目；硅灰粉的粒度为200目；石英粉的粒度为60目；冰晶石的粒度为300目；氧化铝粉的粒度为4000目。
一种轻质不粘铝材料的生产方法，包括以下步骤：
S1，干式料配制：
将称量好的石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉，送入混合设备中搅拌均匀，搅拌时间为60min，得到第一次搅拌料；然后将称量好的草酸、铝酸钙水泥送入混合设备中，与第一次搅拌料搅拌均匀，搅拌时间为40min，得到干式料；得到的干式料要求无结块、无粉团；
S2，结合剂配制：
将称量好的磷酸二氢铝、纯净水送入塑料容器中，使用手提搅拌器搅拌均匀，搅拌时间5min，得到结合剂；
S3，混合料配制：
将步骤S2得到的结合剂加入到步骤S1中的混合设备内，与干式料搅拌均匀，搅拌时间20min，搅拌温度35℃，得到混合料；
S4，成型：
将模具放置在震动平台上，将步骤S3得到的混合料倒入模具内，震动5min后脱模、养护，将多余部分使用铲刀刮除，得到成型件；在成型件中，随机取样三件进行标记，得到标记件；模具使用前需对模具进行检查，检查模具是否牢固、尺寸是否正确；模具为隔板模具；
S5，烧结：
将成型件、标记件一起进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为2.5h；烧结曲线如下：使用5h从常温升温到150℃；然后以50℃/h的升温速率升温到550℃，然后以100℃/h的升温速率升温到800℃保温；保温结束后随炉自然降温到100℃出炉；
S6，检测：
对烧结后的标记件进行检测，检测合格后，该批次产品合格。
本实施例生产出来的轻质不粘铝材料产品的各种参数如下：
产品外观：表面光滑光洁、无飞边毛刺、腐蚀；
不粘铝性能：使用后，铝皮容易清理、无掉块；
外壁温度：≤75℃；
体积密度：≤1.0g/cm3；
导热系数：≤0.1W/(m·K)；
常温抗折强度：≥1.5MPa(750℃温度下测试)；
加热线变化率：≤0.12％。
本实施例所生产出来的轻质不粘铝材料成品，采用合理的原料配比、合适的搅拌方式拌、合适的烧结温度等生产工艺，使其密度1.0g/cm3。
使用本实施例的轻质不粘铝材料成品应用在隔板上，铝合金生产结束后的铝皮易清理，不粘铝材料成品各项物理性能指标合理，适用于高端铝合金材料的生产，即减轻工人劳动强度、又降低了企业的生产成本。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轻质不粘铝材料，其特征在于：包括干式料和结合剂；
所述干式料包括石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉、草酸、铝酸钙水泥；所述结合剂包括磷酸二氢铝、纯净水；
所述干式料按重量百分比计，包括石英粉20～30％、硅灰粉5～10％、炭纤维粉35～45％、冰晶石1～5％、氧化铝粉1～5％、草酸0.1～0.5％、铝酸钙水泥10～20％。
2.根据权利要求1所述的一种轻质不粘铝材料，其特征在于：所述结合剂按重量百分比计，包括磷酸二氢铝60～70％、纯净水30～40％。
3.根据权利要求2所述的一种轻质不粘铝材料，其特征在于：以干式料的重量为基准，所述结合剂为干式料重量的40～60％。
4.根据权利要求3所述的一种轻质不粘铝材料，其特征在于：炭纤维粉的粒度为300～500目；硅灰粉的粒度为60～200目；石英粉的粒度为60～200目；冰晶石的粒度为300～400目；氧化铝粉的粒度为3000～4000目。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种轻质不粘铝材料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，干式料配制：
将称量好的石英粉、硅灰粉、炭纤维粉、冰晶石、氧化铝粉，送入混合设备中搅拌均匀，搅拌时间为40～60min，得到第一次搅拌料；然后将称量好的草酸、铝酸钙水泥送入混合设备中，与第一次搅拌料搅拌均匀，搅拌时间为30～40min，得到干式料；
S2，结合剂配制：
将称量好的磷酸二氢铝、纯净水送入容器中，使用搅拌器搅拌均匀，搅拌时间3～5min，得到结合剂；
S3，混合料配制：
将步骤S2得到的结合剂加入到步骤S1中的混合设备内，与干式料搅拌均匀，搅拌时间20～30min，搅拌温度15～35℃，得到混合料；
S4，成型：
将模具放置在震动平台上，将步骤S3得到的混合料倒入模具内，震动5～10min后脱模、养护，将多余部分刮除，得到成型件；在成型件中，随机取样三件进行标记，得到标记件；
S5，烧结：
将成型件、标记件一起进行烧结，在750～800℃下保温2.5～3.5h；
S6，检测：
对烧结后的标记件进行检测，检测合格后，该批次产品合格。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113651625A (zh) * 2021-09-23 2021-11-16 艾文斯（焦作）冶金材料有限责任公司 一种不开裂抗侵蚀高铝浇注料及其应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1402318A (en) * 1972-03-10 1975-08-06 Foseco Int Refractory heat insulating materials
JP2005264228A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Hiroshima Univ 繊維強化複合材料およびその製造方法
CN101486551A (zh) * 2009-02-17 2009-07-22 陈永祥 耐磨保温陶瓷复合材料
CN101734935A (zh) * 2009-12-24 2010-06-16 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种抗铝液侵润的高铝可塑料及制备方法
CN103204688A (zh) * 2013-04-11 2013-07-17 湖南华科机械有限公司 一种用于铝熔炼工业的新型耐火材料及其制备方法
CN104072177A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 武汉科技大学 一种含碳纤维的高炉出铁沟用浇注料及其制备方法
CN106673672A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 神华集团有限责任公司 一种制备铝水流槽用组合物以及一种铝水流槽及其制备方法
CN108178645A (zh) * 2018-03-15 2018-06-19 艾文斯（焦作）冶金材料有限责任公司 一种不粘铝浇注料
CN109095934A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 巩义市益鑫耐火材料厂 耐用脱磷枪浇注料及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101230974B1 (ko) * 2011-06-27 2013-02-12 주식회사 솔루에타 내열성이 우수한 내화 담요 및 그 제조방법
CN105541355B (zh) * 2015-12-24 2019-04-12 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种耐铝水侵蚀并具有不粘铝特性铸嘴材料的制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1402318A (en) * 1972-03-10 1975-08-06 Foseco Int Refractory heat insulating materials
JP2005264228A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Hiroshima Univ 繊維強化複合材料およびその製造方法
CN101486551A (zh) * 2009-02-17 2009-07-22 陈永祥 耐磨保温陶瓷复合材料
CN101734935A (zh) * 2009-12-24 2010-06-16 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种抗铝液侵润的高铝可塑料及制备方法
CN103204688A (zh) * 2013-04-11 2013-07-17 湖南华科机械有限公司 一种用于铝熔炼工业的新型耐火材料及其制备方法
CN104072177A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 武汉科技大学 一种含碳纤维的高炉出铁沟用浇注料及其制备方法
CN106673672A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 神华集团有限责任公司 一种制备铝水流槽用组合物以及一种铝水流槽及其制备方法
CN108178645A (zh) * 2018-03-15 2018-06-19 艾文斯（焦作）冶金材料有限责任公司 一种不粘铝浇注料
CN109095934A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 巩义市益鑫耐火材料厂 耐用脱磷枪浇注料及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A1203含量及热处理温度对A1203-Si02系浇注料抗铝液侵蚀性的影响;张三华等;《耐火材料》;20100228;第44卷(第1期);第1-6页 *
不沾铝浇注料之反应机理研究;钱中杰等;《第五届中国有色合金及特种铸造国际会议》;20100929;第117-126页 *
基体对连续Cf/Al复合材料致密度和强度的影响;聂明明等;《复合材料》;20151231;第35卷(第10期);第1085-1089页 *
工业炉窑用耐火纤维及施工技术;王红;《金属制品》;20001031;第26卷(第5期);第10-13页 *
纳米技术在耐火材料中应用的研究进展;刘新红等;《硅酸盐通报》;20141031;第33卷(第10期);第2514-2526页 *

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