本发明专利技术涉及一种高炉出铁沟的耐火材料的制备方法。其技术方案是：采用电熔致密刚玉和ＳｉＣ为骨料，基质部分包括刚玉粉、超细粉、高铝水泥，以及氮化硅、金属硅，外加分散剂。其中：电熔致密刚玉为７０～８０％，ＳｉＣ为８～１５％，超细粉为５～１０％，高铝水泥为１～５％，氮化硅２～１５％，金属硅为１～１１％，分散剂为０．１～０．３％。加水搅拌后，浇注成型、养护、干燥。本发明专利技术通过调整Ｓｉ、Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］的加入量，利用原位反应生成Ｓｉａｌｏｎ基质结合相，制造的Ｓｉａｌｏｎ增强Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＣ－Ｃ铁沟浇注料易施工，强度高，且具有优良的抗铁水、熔渣的侵蚀、渗透、冲刷性能。通铁量比该炉同类料提高３０％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料领域。尤其涉及一种高炉出铁沟的耐火材料的制备方法。
技术介绍
铁沟是用来输送高炉铁水到铁水包的通道。在使用过程中，铁沟内衬承受着流动的高温铁水、熔渣对沟衬的剧烈冲刷，以及高温熔渣对内衬的化学侵蚀、铁水的渗透和间歇式出铁、出渣的温度骤变对内衬造成的冷热冲击而引起沟衬出现裂纹等。因此，一般要求铁沟内衬耐火材料的高温力学强度高、耐熔渣及铁水的化学侵蚀性好、抗氧化性强、热震稳定性好。目前，国内外铁沟所用的材料主要是Al2O3-SiC-C质浇注料或捣打料(CN00123762.4)及个别使用SiC-MA质材料(JP 2000-351674)。它们的主要成分均为抗冲刷性和耐侵蚀性能好的刚玉或优质矾土熟料，和具有耐热震性能和熔渣侵蚀的SiC，同时添加适量超细粉、抗氧化剂、减水剂等。国内针对不同的使用要求，开发了分别以电熔致密刚玉、电熔棕刚玉或亚白刚玉、高铝矾土熟料(CN88102344.2)等为骨料的高、中、低档低水泥浇注料。但是，由于Al2O3-SiC-C系材料中引入的SiC，属电熔法制备的键性极强的共价化合物，在使用条件下难以烧结，不易发生再结晶，在材料中仍然成孤立状态存在；通常采用的水泥结合剂的CaO以及熔渣中的CaO，高温下与Al2O3、SiO2等会生成低熔物，随着温度升高和CaO数量增加，液相量增多，这些对提高材料的高温力学强度和抗渣侵蚀性能都是不利的。另外，由于现代高炉均朝着大型、高效、自动化和高寿命方向发展，并采用精料、高风温、高压炉顶、富氧、喷煤和计算机控制等新技术以强化冶炼，因此，铁沟的工作条件随之日益苛刻，相应地对铁沟耐火材料及其施工和铁沟的通铁量也提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种施工性能好，施工后材料强度高，使用中具有优良的抗铁水、熔渣的冲刷、侵蚀、渗透等性能的高通铁量铁沟浇注料的制备方法。为实现上述任务，本专利技术所采用的技术方案是采用电熔致密刚玉和SiC为骨料，基质部分包括刚玉粉、超细粉、高铝水泥，以及氮化硅、金属硅，外加分散剂，加水搅拌后，浇注成型、养护、干燥。上述各组分的重量比为电熔致密刚玉为70～80％，SiC为8～15％，超细粉为5～10％，高铝水泥为1～5％，氮化硅2～15％，金属硅为1～11％，外加分散剂0.1～0.3％。其中，电熔致密刚玉Al2O3含量≥98％，SiC中的SiC含量≥95％，超细粉的Al2O3含量≥99.4％，氮化硅粉末的Si3N4含量≥90％。部分组份的颗粒粒度为电熔致密刚玉为8～5mm、5～3mm、3～1mm、≤1mm、≤0.045mm，SiC为≤1mm，氮化硅≤0.045mm，金属硅≤0.045mm。电熔致密刚玉的颗粒级配均为10～20％。按上述配比的混和物，外加约4.5～5.5％的水，搅拌3分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥。由于采用上述技术方案，本专利技术通过添加适量的氮化硅和金属硅，利用原位反应机理，使得浇注料在使用过程中，基质组成以Sialon、Al2O3等为主，改变了以往难以烧结的SiC和易形成低熔物的水泥为结合相的局面，提高了固-固基质结合率。而且原位生成的Sialon因保持有氮化硅的晶格，所以具有良好的机械强度、硬度等物理性能，并且韧性、化学稳定性和抗氧化性均优于Si3N4。另外，Sialon氧化属保护性氧化，氧化过程中放出的气体一定程度上能阻止渣的渗透，同时Sialon中的N在熔渣中溶解形成氮化物，能提高熔渣的粘度，可以进一步增强材料抗熔渣渗透能力。本专利技术在现行Al2O3-SiC-C铁沟浇注料基础上，采用电熔致密刚玉、SiC为主要原料，通过调整Si、Si3N4的加入量，利用原位反应生成Sialon基质结合相，制备的Sialon增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料具有易施工，高强度及优良的抗铁水、熔渣的侵蚀、渗透、冲刷性能。通铁量比该炉同类料提高30％以上。具体实施例方式实施例1本专利技术Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法是，其组分的重量比为Al2O3含量≥98％电熔致密刚玉为70～75％，SiC含量≥95％的SiC为10～15％，Al2O3含量≥99.4％超细粉为6～10％，高铝水泥为1～2％，Si3N4含量≥90％氮化硅10～12％，金属硅为9～11％，分散剂为0.1～0.3％。各组分的颗粒粒度为致密刚玉为8～5mm、5～3mm、3～1mm、≤1mm、≤0.045mm，SiC为≤1mm，氮化硅≤0.045mm，金属硅≤0.045mm。电熔致密刚玉的颗粒级配均为10～20％。按上述配比的混和物外加约5％的水，搅拌3分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥，1000℃×3h、1450℃×3h烧成。测其性能，结果见附表。比较例 采用(以重量比计)电熔致密刚玉70～75％，SiC 15～20％，超细粉8～10％，水泥3～6％，金属硅1～4％，分散剂0.2～0.3％。按上述配比的混合物外加5％的水，搅拌3分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥，1100℃×3h、1450℃×3h烧成。测其性能，结果见附表。附表 权利要求1.一种Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于采用电熔致密刚玉和SiC为骨料，基质部分包括刚玉粉、超细粉、高铝水泥，以及氮化硅、金属硅，外加分散剂，加水搅拌后，浇注成型、养护、干燥。2.根据权利要求1所述的A12O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于所述组分的重量比电熔致密刚玉为70～80％，SiC为8～15％，超细粉为5～10％，高铝水泥为1～5％，氮化硅2～15％，金属硅为1～11％，外加分散剂0.1～0.3％。3.根据权利要求1所述的Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于所述的电熔致密刚玉Al2O3含量≥98％，SiC中的SiC含量≥95％，超细粉的Al2O3含量≥99.4％，氮化硅粉末的Si3N4含量≥90％。4.根据权利要求1所述的Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于颗粒的粒度为致密刚玉为8～5mm、5～3mm、3～1mm、≤1mm、≤0.045mm，SiC为≤1mm，氮化硅≤0.045mm，金属硅≤0.045mm。5.根据权利要求4所述的Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于所述的致密刚玉的颗粒级配均为10～20％6.根据权利要求1～5项中任一项所述的Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的制备方法，其特征在于按上述配比的混和物，外加约4.5～5.5％的水，搅拌3分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥。全文摘要本专利技术涉及一种高炉出铁沟的耐火材料的制备方法。其技术方案是采用电熔致密刚玉和SiC为骨料，基质部分包括刚玉粉、超细粉、高铝水泥，以及氮化硅、金属硅，外加分散剂。其中电熔致密刚玉为70～80％，SiC为8～15％，超细粉为5～10％，高铝水泥为1～5％，氮化硅2～15％，金属硅为1～11％，分散剂为0.1～0.3％。加水搅拌后，浇注成型、养护、干燥。本专利技术通过调整Si、Si文档编号C04B35/101GK1661117SQ200410012778公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月27日 优先权日2004年2月27日专利技术者顾华志, 汪厚植, 张文杰, 吴峰本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＣ－Ｃ铁沟浇注料的制备方法，其特征在于采用电熔致密刚玉和ＳｉＣ为骨料，基质部分包括刚玉粉、超细粉、高铝水泥，以及氮化硅、金属硅，外加分散剂，加水搅拌后，浇注成型、养护、干燥。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾华志，汪厚植，张文杰，吴峰，董西岳，吕春燕，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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