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技术

本发明专利技术涉及耐火材料领域，具体提供了一种制备铝水流槽用组合物，包括：骨料、填充料、结合剂和分散剂；所述骨料选自熔融石英颗粒、电熔刚玉颗粒和电熔莫来石颗粒中的一种或多种，所述填充料含有第一填充料，所述第一填充料为粉煤灰，所述第一填充料占总填充料的含量为20-100重量％；同时提供了一种铝水流槽及其制备方法，包括：将组合物和水混合得到浇注料，将浇注料注入模具中进行成型，然后进行养护脱模、干燥和煅烧；所述组合物为本发明专利技术所述的组合物；铝水流槽的体积密度为1.5-2.5g/cm

Composition and an aluminum water tank and a preparation method thereof for preparing aluminum water tank

The present invention relates to the field of refractory materials, in particular provides a preparation composition for aluminum water groove comprises: aggregate, filler, binder and dispersant; one or more of the aggregate from fused silica particles, fused corundum particles and fused mullite particles, the filling material containing the first filling the material, the first filling material for fly ash, the first filler in total filler content is 20-100% by weight; at the same time provides an aluminum water chute and a preparation method thereof, including: mixing the composition and water pouring material, the casting material into the mold injection molding, then cured demoulding, drying and calcination; the composition is the composition of this invention; the volume density of aluminum water chute is 1.5-2.5g/cm

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于耐火材料领域，具体涉及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。
技术介绍
流槽是铝深加工行业中用于输送熔融铝水的功能耐火材料，它具有承接、导向、分流、输送、分类控制等关键作用，与闸板配合使用可以实现高温铝水流向及流速控制，以满足不同铝合金制品的生产需求。由于流槽直接与铝液进行接触，因此，其质量好坏直接决定了生产能否顺利进行、铝水洁净度能否保证等关键环节。铝深加工技术经过多次革新，逐渐向精深高端制品发展，对产品的品位、洁净度、晶型结构提出了更高的要求。这也要求与铝液直接接触的流槽耐火材料必须具备更高的性能，如表面光滑、难与铝液润湿、更好的耐铝液侵蚀性、优良的热震稳定性、良好的保温效果、质轻且便于安装等。由于流槽是铝深加工生产过程中的消耗性材料，需要定期更换，因此，这要求流槽材料在具有良好性能的同时，也要具有较低的价格，以便降低铝合金的生产成本。CN104475692A公开了一种铝水流槽的制作工艺，将石英质浇注料搅拌均匀后倒入模具震动成型，养护干燥24小时后进行脱模，再氧化5-6天后进入低温窑于350-450℃烘烤2-4天，出窑后对流槽的三个内侧面进行喷涂釉料，然后干燥24小时，进入中温窑于760-800℃保温30分钟，冷却后出窑，得到流槽制品。由于在流槽预制件表面喷涂了一层釉料，因此，流槽的表面光洁度很好，使流动的铝水能够很快的通过流槽，减少了铝水流动过程中的温度下降，从而改善了保温性能。但该方法工艺复杂，生产周期较长，而且釉料的喷涂将会进一步增加制品的成本。CN204035488U公开了一种用于铝液输送的流槽预制件，在流槽底部镶嵌一块金属陶瓷耐火材料冲击块，从而来提高抗铝液冲刷能力，同时在冲击块磨损一定程度后，可以重新更换。然而，冲击块的安装将会减少流槽铝液输送体积，表面粘附或缝隙渗入的铝液将使冲击块的更换操作变得尤为困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高性能铝水流槽的低成本制备方法，以满足铝深加工行业对流槽耐火材料的使用要求。为实现本专利技术的目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种制备铝水流槽用组合物，该组合物包括：骨料、填充料、结合剂和分散剂；其中，所述骨料选自熔融石英颗粒、电熔刚玉颗粒和电熔莫来石颗粒中的一种或多种，所述填充料含有第一填充料，所述第一填充料为粉煤灰，所述第一填充料占总填充料的含量为20-100重量％。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种制备铝水流槽的方法，该方法包括：将制备铝水流槽用组合物和水混合得到浇注料，将浇注料注入模具中进行成型，然后进行养护脱模、干燥和煅烧；所述组合物为本专利技术所述的组合物。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种按照本专利技术的方法制备得到的铝水流槽，其中，体积密度为1.5-2.5g/cm3，显气孔率为10-40％，耐压强度为20-80MPa，抗折强度为5-20MPa。使用本专利技术制备的铝水流槽产品的典型性能如下，体积密度为1.5-2.5g/cm3，显气孔率为10-40％，耐压强度为20-80MPa，抗折强度5-20MPa，而且抗热震性能优异，抗震性、保温性效果好。本专利技术的原料配方绿色环保，成本低廉，制备工艺简单，便于大规模工业生产。本专利技术涉及的铝水流槽的制备方法，绿色环保，成本低廉，不仅有效利用了工业固体废弃物，同时也提高了铝水流槽的使用性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1显示的是粉煤灰含量(基于骨料)对流槽材料的体积密度和显气孔率的影响。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如前所述，本专利技术提供了一种制备铝水流槽用组合物，该组合物包括：骨料、填充料、结合剂和分散剂；其中，所述骨料选自熔融石英颗粒、电熔刚玉颗粒和电熔莫来石颗粒中的一种或多种，所述填充料含有第一填充料，所述第一填充料为粉煤灰，所述第一填充料占总填充料的含量为20-100重量％。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述填充料中还含有第二填充料，所述第二填充料可以为本领域的常规选择，针对本专利技术，优选第二填充料为石英粉、氧化铝粉、硅灰、铝矾土和铝硅酸盐中的一种或多种。根据本专利技术的一种优选实施方式，第一填充料占总填充料的含量为40-70重量％，第二填充料占总填充料的含量为30-60重量％。由此可以进一步提高铝水流槽制品的性能。根据本专利技术的一种优选实施方式，第二填充料的中位粒径小于100微米，优选为20-75微米和/或0.5-10微米。由此可以进一步提高铝水流槽制品的性能。其中，优选第二填充料的中位粒径为20-75微米和/或0.5-10微米指的是，第二填充料为中位粒径为20-75微米的填充料或者第二填充料为中位粒径为0.5-10微米的填充料或者第二填充料为中位粒径为0.5-10微米的填充料与中位粒径为20-75微米的填充料的混合物。本专利技术中，中位粒径指的是颗粒样品的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径(颗粒直径)，它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50％，小于它的颗粒也占50％。根据本专利技术，所述粉煤灰为火力发电厂的燃煤副产物，即从燃烧尾气中经过各级收尘系统获得的细小颗粒物。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述粉煤灰的中位粒径为1-100微米。根据本专利技术的一种优选实施方式，以干重计，所述粉煤灰含有30-65重量％的SiO2、15-55重量％的Al2O3和1-20重量％的CaO。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述骨料的中位粒径为0.1-5mm。根据本专利技术的一种优选实施方式，骨料与粉煤灰的重量比为100：(1-90)，优选为100：(20-70)；结合剂的用量为骨料和填充料的总重量的2-30％，优选为3-20％；分散剂的用量小于骨料和填充料总重量的5％，优选为0.3-5％。由此可以进一步提高铝水流槽的性能。图1显示了粉煤灰含量(基于骨料)对流槽制品材料的体积密度和显气孔率的影响，其中，原料组合物的配比如下，中位粒径为1-2mm的熔融石英颗粒10kg、中位粒径为0.5-1mm的熔融石英颗粒5kg、中位粒径为0.1-0.5mm的熔融石英颗粒3kg、粉煤灰的中位粒径为60微米、中位粒径为0.8um的硅灰6kg、耐火水泥1kg、三聚磷酸钠0.1kg，加水2kg后搅拌均匀，然后振动浇注成型，脱模后的预制件在120℃的烘箱中干燥12h，然后将预制件转入煅烧炉内，以2℃/min的升温速率升至800℃，保温2h，自然冷却，从而得到铝水流槽制品。由图1可以看出，使用本专利技术的组合物制备的铝水流槽制品由于具有较低的密度和较高的气孔率，因此其也具有优异的保温性能。本专利技术中，所述结合剂的种类的可选范围较宽，本领域常规使用的结合剂均可以用于本专利技术，根据本专利技术的一种优选实施方式，所述结合剂为水泥和/或氢氧化铝。本专利技术中，所述分散剂的种类的可选范围较宽，本领域常规使用的分散剂均可以用于本专利技术，根据本专利技术的一种优选实施方式，所述分散剂选自三聚磷酸钠、六偏磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备铝水流槽用组合物，其特征在于，该组合物包括：骨料、填充料、结合剂和分散剂；其中，所述骨料选自熔融石英颗粒、电熔刚玉颗粒和电熔莫来石颗粒中的一种或多种，所述填充料含有第一填充料，所述第一填充料为粉煤灰，所述第一填充料占总填充料的含量为20‑100重量％。

【技术特征摘要】
1.一种制备铝水流槽用组合物，其特征在于，该组合物包括：骨料、填充料、结合剂和分散剂；其中，所述骨料选自熔融石英颗粒、电熔刚玉颗粒和电熔莫来石颗粒中的一种或多种，所述填充料含有第一填充料，所述第一填充料为粉煤灰，所述第一填充料占总填充料的含量为20-100重量％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述填充料中还含有第二填充料，第二填充料为石英粉、氧化铝粉、硅灰、铝矾土和铝硅酸盐中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的组合物，其中，第一填充料占总填充料的含量为40-70重量％，第二填充料占总填充料的含量为30-60重量％。4.根据权利要求2所述的组合物，其中，第二填充料的中位粒径小于100微米，优选为20-75微米和/或0.5-10微米。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述粉煤灰为火力发电厂的燃煤副产物，中位粒径为1-100微米；以干重计，粉煤灰含有30-65重量％的SiO2、15-55重量％的Al2O3和1-20重量％的CaO。6.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述骨料的中位粒径为0.1-5mm。7.根据权利要求1-4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁书强，高光辉，卓锦德，赖世耀，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11