CN117247272A - 一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，涉及耐火材料技术领域，其原料组份质量百分比为：15‑8mm的棕刚玉为10.5～12%，8‑5mm的棕刚玉为14.5～16%，5‑3mm的棕刚玉为10～12%，3‑1mm的棕刚玉为10～11%，3‑1mm的致密刚玉为9～10%，1‑0mm的致密刚玉为4～5%，1‑0mm的碳化硅为11～13%，325目的碳化硅为9～10%，氧化铝微粉为4～6%，硅微粉为1.5～2.5%，高铝水泥为1～1.5%，ρ‑Al₂O₃为1～1.5%，红柱石为0.5～1%，球状沥青为2～2.5%，炭黑为0.5～1%，碳化硼为0.2～0.4%，钼锶粉为0.05～0.1%，金属硅粉为1.5～2.5%，金属铝粉为0.02～0.04%，有机纤维为0.04～0.07%，减水剂为0.1～0.3%。本发明具有优异的抗氧化性能，能够明显提高铁沟浇注料的使用性能和服役寿命，降低铁沟维修工作强度。

Description

一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法。

背景技术

炼铁高炉铁水沟是高炉平台关键设施，用于铁水与漂浮于铁水上部的液态高炉渣二者分离，并使铁水和高炉渣流向不同下游工序的重要通道，高炉铁水沟浇注料的使用寿命直接决定着高炉能够安全稳定生产，属于高炉稳定运行重点维护的部位之一。

目前高炉铁沟浇注料主要采用Al₂O₃-SiC-C体系，该浇注料体系具有良好的抗热震性能和抗渣性能，已成为高炉铁沟内衬层耐火材料的首选。但是Al₂O₃-SiC-C体系中含有大量的C，这些C在铁沟使用时处于高温条件下，从而很容易发生氧化而流失，进而导致铁沟浇注料抗热震性能、耐高温性能和抗氧化性能的急剧降低，大大降低了耐材的使用寿命。基于此，亟需一种新型的高炉铁沟浇注料以提高Al₂O₃-SiC-C体系浇注料的抗氧化性能。

发明内容

针对现有的铁沟浇注料抗热震性能、耐高温性能和抗氧化性能较弱的缺陷和问题，本发明提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，所述铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为10.5～12%，8-5mm的棕刚玉为14.5～16%，5-3mm的棕刚玉为10～12%，3-1mm的棕刚玉为10～11%，3-1mm的致密刚玉为9～10%，1-0mm的致密刚玉为4～5%，1-0mm的碳化硅为11～13%，325目的碳化硅为9～10%，氧化铝微粉为4～6%，硅微粉为1.5～2.5%，高铝水泥为1～1.5%，ρ-Al₂O₃为1～1.5%，红柱石为0.5～1%，球状沥青为2～2.5%，炭黑为0.5～1%，碳化硼为0.2～0.4%，钼锶粉为0.05～0.1%，金属硅粉为1.5～2.5%，金属铝粉为0.02～0.04%，有机纤维为0.04～0.07%，减水剂为0.1～0.3%。

进一步地，所述棕刚玉中Al₂O₃≥95%，SiO₂≤1%，Fe₂O₃≤0.3%，TiO₂≤3%，C≤0.1%，粉化率≤0.02%；致密刚玉中Al₂O₃≥99%，Fe₂O₃≤0.1%；碳化硅中SiC≥97%，SiO₂≤0.4%，Fe₂O₃≤0.3%，游离碳≤0.5%；氧化铝微粉的粒度≤1µm；硅微粉中SiO₂≥95%；高铝水泥中Al₂O₃≥80%；ρ-Al₂O₃中Al₂O₃≥92%；红柱石中Al₂O₃≥57%，粒度为325目；球状沥青中固定碳≥60%，灰分≤0.2%，挥发分≤40%，粒度为1-0.2mm；炭黑中固定碳≥95%，灰分≤0.5%，挥发分≤2.5%；碳化硼中B₄C≥95%，SiO₂≤0.1%，Fe₂O₃≤0.25%。

进一步地，所述钼锶粉由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为500-800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；金属硅粉的粒度为300-400目；金属铝粉的粒度为80-200目；减水剂为聚乙二醇基减水剂。

进一步地，所述炭黑表面经三甲基铝浸渍处理，三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%。

进一步地，所述铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11%，8-5mm的棕刚玉为15.5%，5-3mm的棕刚玉为11%，3-1mm的棕刚玉为10.5%，3-1mm的致密刚玉为9.5%，1-0mm的致密刚玉为4.5%，1-0mm的碳化硅为12%，325目的碳化硅为9.5%，氧化铝微粉为5.5%，硅微粉为2%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.3%，红柱石为0.8%，球状沥青为2.3%，炭黑为0.7%，碳化硼为0.3%，钼锶粉为0.07%，金属硅粉为2%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.24%。

本发明还提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量百分比分别称取325目的碳化硅、氧化铝微粉、硅微粉、高铝水泥、ρ-Al₂O₃、红柱石、炭黑、碳化硼、钼锶粉、金属硅粉、金属铝粉、有机纤维、减水剂，并依次加入容器中进行混合搅拌，搅拌时间为5-7min，得到配合混料；

S2、再按照重量百分比分别称取15-8mm的棕刚玉、8-5mm的棕刚玉、5-3mm的棕刚玉、3-1mm的棕刚玉、3-1mm的致密刚玉、1-0mm的致密刚玉、1-0mm的碳化硅、球状沥青，并依次加入另一容器中进行混合搅拌，搅拌时间为3-5min，得到配合粒料；

S3、一边搅拌上述配合粒料一边向该容器中连续、均匀添加配合混料，所述配合混料添加时间为3-5min，待添加完毕后再次将两者的混合料均匀搅拌3-5min之后即可得到高炉铁沟浇注料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，经过性能指标测试，具有较优的体积密度、抗折强度、耐压强度以及线变化率，具有优异的抗氧化性能，从而能够明显提高铁沟浇注料的使用性能和服役寿命，降低铁沟维修成本和员工工作强度。

通过引入钼锶粉提高铁沟浇注料的抗氧化性能，进而提高铁沟的使用寿命；通过加入红柱石，用以在铁沟浇注料在使用过程中，高温条件下产生富含SiO₂的液相，在毛细力作用下渗入细小孔隙，堵塞孔道，阻止氧气与浇注料内部物料的反应。且富含SiO₂的液相与浇注料中的Al₂O₃反应，生成莫来石，使得结构更加致密，并阻挡氧气向浇注料内部的渗入，提高浇注料的抗氧化性能。

实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

本发明提供了一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法的技术方案，用于提高Al₂O₃-SiC-C体系浇注料的抗氧化性能。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11%，8-5mm的棕刚玉为15.5%，5-3mm的棕刚玉为11%，3-1mm的棕刚玉为10.5%，3-1mm的致密刚玉为9.5%，1-0mm的致密刚玉为4.5%，1-0mm的碳化硅为12%，325目的碳化硅为9.5%，氧化铝微粉为5.5%，硅微粉为2%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.3%，红柱石为0.8%，球状沥青为2.3%，炭黑为0.7%，碳化硼为0.3%，钼锶粉为0.07%，金属硅粉为2%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.24%。

上述的棕刚玉中Al₂O₃≥95%，SiO₂≤1%，Fe₂O₃≤0.3%，TiO₂≤3%，C≤0.1%，粉化率≤0.02%；致密刚玉中Al₂O₃≥99%，Fe₂O₃≤0.1%；碳化硅中SiC≥97%，SiO₂≤0.4%，Fe₂O₃≤0.3%，游离碳≤0.5%；氧化铝微粉的粒度≤1µm；硅微粉中SiO₂≥95%；高铝水泥中Al₂O₃≥80%；ρ-Al₂O₃中Al₂O₃≥92%；红柱石中Al₂O₃≥57%，粒度为325目；球状沥青中固定碳≥60%，灰分≤0.2%，挥发分≤40%，粒度为1-0.2mm；炭黑中固定碳≥95%，灰分≤0.5%，挥发分≤2.5%；碳化硼中B₄C≥95%，SiO₂≤0.1%，Fe₂O₃≤0.25%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为325目，金属铝粉的粒度为200目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。

本发明中为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%，具体包括以下过程：

①将炭黑加入反应器中，加入适量的正己烷、甲苯等，搅拌均匀；

②将炭黑重量4%的三甲基铝加入到反应器中，继续搅拌均匀；

③加热反应器，温度保持在100-110℃，搅拌反应3-4h，使三甲基铝与炭黑表面的羟基或羰基发生反应，形成化学键，将三甲基铝与炭黑紧密结合在一起；

④反应结束后，用溶剂洗涤，去除未反应的三甲基铝和其它杂质；

⑤将洗涤后的炭黑放置在通风干燥室中，使其干燥，去除残留的溶剂，得到三甲基铝修饰的炭黑。

经三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%，经修饰的炭黑在高温条件下具有优异的抗氧化性能。

本发明通过加入钼锶粉来提高铁沟浇注料的抗氧化性能，氧化钼和氧化锶可与氧气反应，反应产物为高温条件下稳定态的氧化物，在浇注料的表面形成一层稳定的保护膜层，阻止氧气与浇注料中其他物料发生反应。同时，氧化钼和氧化锶可吸附在浇注料的表面，防止氧气与浇注料中的其他化学物质反应，通过这种物理反应可以提高浇注料的抗氧化性能，且在高温条件下具有良好的稳定性。

此外，本发明通过加入红柱石从而使铁沟浇注料在使用过程中，高温条件下能够产生富含SiO₂的液相，在毛细力作用下渗入细小孔隙，堵塞孔道，阻止氧气与浇注料内部物料的反应。且富含SiO₂的液相能够与浇注料中的Al₂O₃反应，生成莫来石，使得结构更加致密，并阻挡氧气向浇注料内部的渗入，提高浇注料的抗氧化性能。

基于上述的抗氧化高炉铁沟浇注料，本发明还提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、按照上述重量百分比分别称取325目的碳化硅、氧化铝微粉、硅微粉、高铝水泥、ρ-Al₂O₃、红柱石、炭黑、碳化硼、钼锶粉、金属硅粉、金属铝粉、有机纤维、减水剂，并依次加入容器中进行混合搅拌，搅拌时间为7min，得到配合混料；

S2、再按照上述重量百分比分别称取15-8mm的棕刚玉、8-5mm的棕刚玉、5-3mm的棕刚玉、3-1mm的棕刚玉、3-1mm的致密刚玉、1-0mm的致密刚玉、1-0mm的碳化硅、球状沥青，并依次加入另一容器中进行混合搅拌，搅拌时间为3min，得到配合粒料；

S3、一边搅拌上述配合粒料一边向该容器中连续、均匀添加配合混料，所述配合混料添加时间为5min，待添加完毕后再次将两者的混合料均匀搅拌3min之后即可得到高炉铁沟浇注料。

本发明提供的抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，能够制备出具有优异抗氧化性能的铁沟浇注料，主要用于高炉出铁沟的主沟，通过本发明方法制备的铁沟浇注料能够明显提高铁沟浇注料的使用性能和服役寿命，并有效降低了铁沟维修成本和工作强度。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.8%，8-5mm的棕刚玉为14.5%，5-3mm的棕刚玉为11.6%，3-1mm的棕刚玉为10.3%，3-1mm的致密刚玉为10%，1-0mm的致密刚玉为4.8%，1-0mm的碳化硅为12.5%，325目的碳化硅为10%，氧化铝微粉为4.6%，硅微粉为1.5%，高铝水泥为1.4%，ρ-Al₂O₃为1%，红柱石为0.6%，球状沥青为2.2%，炭黑为0.6%，碳化硼为0.36%，钼锶粉为0.05%，金属硅粉为1.8%，金属铝粉为0.04%，有机纤维为0.05%，减水剂为0.3%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为325目，金属铝粉的粒度为200目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。本实施例为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理过程同实施例1，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%。

上述的抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、按照上述重量百分比分别称取325目的碳化硅、氧化铝微粉、硅微粉、高铝水泥、ρ-Al₂O₃、红柱石、炭黑、碳化硼、钼锶粉、金属硅粉、金属铝粉、有机纤维、减水剂，并依次加入容器中进行混合搅拌，搅拌时间为5min，得到配合混料；

S2、再按照上述重量百分比分别称取15-8mm的棕刚玉、8-5mm的棕刚玉、5-3mm的棕刚玉、3-1mm的棕刚玉、3-1mm的致密刚玉、1-0mm的致密刚玉、1-0mm的碳化硅、球状沥青，并依次加入另一容器中进行混合搅拌，搅拌时间为5min，得到配合粒料；

S3、一边搅拌上述配合粒料一边向该容器中连续、均匀添加配合混料，所述配合混料添加时间为3min，待添加完毕后再次将两者的混合料均匀搅拌3min之后即可得到高炉铁沟浇注料。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为12%，8-5mm的棕刚玉为14.7%，5-3mm的棕刚玉为12%，3-1mm的棕刚玉为10.2%，3-1mm的致密刚玉为9.2%，1-0mm的致密刚玉为4.2%，1-0mm的碳化硅为11%，325目的碳化硅为9.8%，氧化铝微粉为6%，硅微粉为1.7%，高铝水泥为1.3%，ρ-Al₂O₃为1.5%，红柱石为0.7%，球状沥青为2%，炭黑为0.7%，碳化硼为0.2%，钼锶粉为0.08%，金属硅粉为2.5%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.04%，减水剂为0.15%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为500目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为300目，金属铝粉的粒度为100目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。

本实施例为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理过程同实施例1，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%；且本实施例中抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法采用上述重量比按照实施例1的步骤制备而成。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.3%，8-5mm的棕刚玉为16%，5-3mm的棕刚玉为10.7%，3-1mm的棕刚玉为10%，3-1mm的致密刚玉为9%，1-0mm的致密刚玉为4.4%，1-0mm的碳化硅为12.3%，325目的碳化硅为9%，氧化铝微粉为5.4%，硅微粉为2.5%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.4%，红柱石为1%，球状沥青为2.4%，炭黑为0.5%，碳化硼为0.37%，钼锶粉为0.1%，金属硅粉为2.1%，金属铝粉为0.02%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.25%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为500目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为400目，金属铝粉的粒度为200目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。

本实施例为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理过程同实施例1，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%；且本实施例中抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法采用上述重量比按照实施例1的步骤制备而成。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为10.5%，8-5mm的棕刚玉为14.6%，5-3mm的棕刚玉为11.4%，3-1mm的棕刚玉为11%，3-1mm的致密刚玉为9.2%，1-0mm的致密刚玉为4%，1-0mm的碳化硅为12.7%，325目的碳化硅为9.4%，氧化铝微粉为5.8%，硅微粉为1.8%，高铝水泥为1%，ρ-Al₂O₃为1.3%，红柱石为0.8%，球状沥青为2.5%，炭黑为1%，碳化硼为0.26%，钼锶粉为0.07%，金属硅粉为2.3%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.07%，减水剂为0.27%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为300目，金属铝粉的粒度为80目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。

本实施例为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理过程同实施例1，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%；且本实施例中抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法采用上述重量比按照实施例1的步骤制备而成。

实施例

本实施例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.6%，8-5mm的棕刚玉为15.8%，5-3mm的棕刚玉为10%，3-1mm的棕刚玉为10.6%，3-1mm的致密刚玉为9.4%，1-0mm的致密刚玉为5%，1-0mm的碳化硅为13%，325目的碳化硅为9.7%，氧化铝微粉为4%，硅微粉为2.4%，高铝水泥为1.5%，ρ-Al₂O₃为1.2%，红柱石为0.5%，球状沥青为2.3%，炭黑为0.85%，碳化硼为0.4%，钼锶粉为0.06%，金属硅粉为1.5%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.1%。

其中钼锶粉是由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；上述金属硅粉的粒度为400目，金属铝粉的粒度为80目，减水剂采用的是聚乙二醇基减水剂。

本实施例为提高炭黑的抗氧化性能，采用三甲基铝对炭黑表面进行浸渍处理，处理过程同实施例1，处理后三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%；且本实施例中抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法采用上述重量比按照实施例1的步骤制备而成。

对比例1：

本对比例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，其中铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.5%，8-5mm的棕刚玉为15.5%，5-3mm的棕刚玉为11%，3-1mm的棕刚玉为10.5%，3-1mm的致密刚玉为9.5%，1-0mm的致密刚玉为4.5%，1-0mm的碳化硅为12%，325目的碳化硅为9.5%，氧化铝微粉为5.5%，硅微粉为2%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.3%，红柱石为0.8%，球状沥青为2.3%，炭黑为0.2%，碳化硼为0.3%，钼锶粉为0.07%，金属硅粉为2%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.24%。上述的抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法按照实施例1所述的制备方法。

对比例2：

本对比例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.8%，8-5mm的棕刚玉为15%，5-3mm的棕刚玉为11.6%，3-1mm的棕刚玉为10.3%，3-1mm的致密刚玉为10%，1-0mm的致密刚玉为4.8%，1-0mm的碳化硅为12.5%，325目的碳化硅为10%，氧化铝微粉为4.6%，硅微粉为1.5%，高铝水泥为1.4%，ρ-Al₂O₃为0.5%，红柱石为0.6%，球状沥青为2.2%，炭黑为0.6%，碳化硼为0.36%，钼锶粉为0.05%，金属硅粉为1.8%，金属铝粉为0.04%，有机纤维为0.05%，减水剂为0.3%。上述的抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法按照实施例1所述的制备方法。

对比例3：

本对比例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为12%，8-5mm的棕刚玉为14.78%，5-3mm的棕刚玉为12%，3-1mm的棕刚玉为10.2%，3-1mm的致密刚玉为9.2%，1-0mm的致密刚玉为4.2%，1-0mm的碳化硅为11%，325目的碳化硅为9.8%，氧化铝微粉为6%，硅微粉为1.7%，高铝水泥为1.3%，ρ-Al₂O₃为1.5%，红柱石为0.7%，球状沥青为2%，炭黑为0.7%，碳化硼为0.2%，钼锶粉为0%，金属硅粉为2.5%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.04%，减水剂为0.15%。上述的抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法按照实施例1所述的制备方法。本对比例中钼锶粉的含量占比为0。

对比例4：

本对比例提供一种抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，该铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11.3%，8-5mm的棕刚玉为16%，5-3mm的棕刚玉为10.72%，3-1mm的棕刚玉为10%，3-1mm的致密刚玉为9%，1-0mm的致密刚玉为4.4%，1-0mm的碳化硅为12.3%，325目的碳化硅为9%，氧化铝微粉为5.4%，硅微粉为2.5%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.4%，红柱石为1%，球状沥青为2.4%，炭黑为0.5%，碳化硼为0.37%，钼锶粉为0.1%，金属硅粉为2.1%，金属铝粉为0%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.25%。本对比例中金属铝粉的含量占比为0。

通过对上述实施例1-6以及对比例1-4不同配比制备而成的抗氧化高炉铁沟浇注料进行产品合格性能指标检测，其检测指标范围如下表所示：

表1 合格产品检测指标范围

检测结果如下表所示：

表2 实施例1-6和对比例1-4的性能指标检测结果

通过上表能够得到，按照本发明实施例1-6提供的抗氧化高炉铁沟浇注料各组分配比制备而成的抗氧化高炉铁沟浇注料，在不同高温煅烧下，无论是体积密度、抗折强度、耐压强度或是线变化率均满足测试范围要求，而依照对比例1-4中各组分占比配制而成的高炉铁沟浇注料，在经过110℃下煅烧时其抗折强度以及耐压强度相对较弱，待在1450℃高温煅烧下，无论是抗折强度、耐压强度以及线变化率均不满足指标测试范围要求，且其性能强度均较弱。

综上，本发明提供的抗氧化高炉铁沟浇注料及其制备方法，经过性能指标测试，具有较优的体积密度、抗折强度、耐压强度以及线变化率，具有优异的抗氧化性能，从而能够明显提高铁沟浇注料的使用性能和服役寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗氧化高炉铁沟浇注料，用于高炉出铁沟的主沟，其特征在于：所述铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为10.5～12%，8-5mm的棕刚玉为14.5～16%，5-3mm的棕刚玉为10～12%，3-1mm的棕刚玉为10～11%，3-1mm的致密刚玉为9～10%，1-0mm的致密刚玉为4～5%，1-0mm的碳化硅为11～13%，325目的碳化硅为9～10%，氧化铝微粉为4～6%，硅微粉为1.5～2.5%，高铝水泥为1～1.5%，ρ-Al₂O₃为1～1.5%，红柱石为0.5～1%，球状沥青为2～2.5%，炭黑为0.5～1%，碳化硼为0.2～0.4%，钼锶粉为0.05～0.1%，金属硅粉为1.5～2.5%，金属铝粉为0.02～0.04%，有机纤维为0.04～0.07%，减水剂为0.1～0.3%。

2.根据权利要求1所述的抗氧化高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述棕刚玉中Al₂O₃≥95%，SiO₂≤1%，Fe₂O₃≤0.3%，TiO₂≤3%，C≤0.1%，粉化率≤0.02%；致密刚玉中Al₂O₃≥99%，Fe₂O₃≤0.1%；碳化硅中SiC≥97%，SiO₂≤0.4%，Fe₂O₃≤0.3%，游离碳≤0.5%；氧化铝微粉的粒度≤1µm；硅微粉中SiO₂≥95%；高铝水泥中Al₂O₃≥80%；ρ-Al₂O₃中Al₂O₃≥92%；红柱石中Al₂O₃≥57%，粒度为325目；球状沥青中固定碳≥60%，灰分≤0.2%，挥发分≤40%，粒度为1-0.2mm；炭黑中固定碳≥95%，灰分≤0.5%，挥发分≤2.5%；碳化硼中B₄C≥95%，SiO₂≤0.1%，Fe₂O₃≤0.25%。

3.根据权利要求1所述的抗氧化高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述钼锶粉由氧化钼和氧化锶组成，粒度均为500-800目，其中氧化钼和氧化锶的比例为7：3；金属硅粉的粒度为300-400目；金属铝粉的粒度为80-200目；减水剂为聚乙二醇基减水剂。

4.根据权利要求1所述的抗氧化高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述炭黑表面经三甲基铝浸渍处理，三甲基铝修饰的位点与总碳边缘位点的比例≥60%。

5.根据权利要求1所述的抗氧化高炉铁沟浇注料，其特征在于：所述铁沟浇注料中各原料组份的质量百分比为：15-8mm的棕刚玉为11%，8-5mm的棕刚玉为15.5%，5-3mm的棕刚玉为11%，3-1mm的棕刚玉为10.5%，3-1mm的致密刚玉为9.5%，1-0mm的致密刚玉为4.5%，1-0mm的碳化硅为12%，325目的碳化硅为9.5%，氧化铝微粉为5.5%，硅微粉为2%，高铝水泥为1.2%，ρ-Al₂O₃为1.3%，红柱石为0.8%，球状沥青为2.3%，炭黑为0.7%，碳化硼为0.3%，钼锶粉为0.07%，金属硅粉为2%，金属铝粉为0.03%，有机纤维为0.06%，减水剂为0.24%。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的抗氧化高炉铁沟浇注料的制备方法， 其特征在于：包括以下步骤：

S1、按照重量百分比分别称取325目的碳化硅、氧化铝微粉、硅微粉、高铝水泥、ρ-Al₂O₃、红柱石、炭黑、碳化硼、钼锶粉、金属硅粉、金属铝粉、有机纤维、减水剂，并依次加入容器中进行混合搅拌，搅拌时间为5-7min，得到配合混料；

S2、再按照重量百分比分别称取15-8mm的棕刚玉、8-5mm的棕刚玉、5-3mm的棕刚玉、3-1mm的棕刚玉、3-1mm的致密刚玉、1-0mm的致密刚玉、1-0mm的碳化硅、球状沥青，并依次加入另一容器中进行混合搅拌，搅拌时间为3-5min，得到配合粒料；

S3、一边搅拌上述配合粒料一边向该容器中连续、均匀添加配合混料，所述配合混料添加时间为3-5min，待添加完毕后再次将两者的混合料均匀搅拌3-5min之后即可得到高炉铁沟浇注料。