碳化硅抗结皮浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了碳化硅抗结皮浇注料及其制备方法，该浇注料由下述重量份原料制备得到：焦宝石砖废料20‑25份、刚玉砖废料18‑23份、铝镁尖晶石砖废料16‑22份、碳化硅粉7‑12份、微硅粉6‑10份、氧化铝粉8‑13份、铝酸钙水泥9‑11份、氮化硅粉6‑8份、防爆纤维0.1‑0.25份、高温粘结剂1‑2份、减水剂0.5‑1份、水6‑9份；该浇注料的制备方法为：原材料粉碎‑制备初始混料‑制备浇注料，本发明专利技术中的该浇注料的抗裂性能好，微硅粉在高温下与氧气反应生成氧化硅，从而堵塞了防爆纤维和其它物质之间的较大缝隙，避免了其它物质的侵入腐蚀，抗结皮的能力好，氧化铝可以在氮化硅光滑面的外侧形成一道氧化铝保护层，从而避免氮化硅在高温下发生反应。

Silicon carbide anti-crust castable and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
碳化硅抗结皮浇注料及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料领域，尤其涉及碳化硅抗结皮浇注料及其制备方法。
技术介绍
浇注料又称耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料，同其他不定形耐火材料相比，结合剂和水分含量较高，流动性较好，故而浇注料应用范围较广，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择，既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用，现有浇注料中的组分在高温下容易与酸碱反应，同时防爆纤维与其他物质之间缝隙过大，容易导致外部物质渗入，浇注料容易被侵蚀，从而发生结皮的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供碳化硅抗结皮浇注料及其制备方法，通过添加防爆纤维，从而增强了该浇注料强度和韧性，同时配合高温粘结剂中的膨胀珍珠岩使用，该浇注料膨胀收缩性能明显增强，提高了该浇注料的抗裂性能；通过添加微硅粉，微硅粉由于颗粒细小，均匀分布在浇注料中的各个缝隙内，在高温下与氧气反应生成氧化硅，从而堵塞了防爆纤维和其它物质之间的较大缝隙，避免了其它物质的侵入腐蚀，使整个浇注料表面光滑，从而提高抗结皮的能力；通过添加氮化硅，使浇注料表面形成一层坚韧的光滑面，可以进一步减小浇注料表面的摩擦力，从而避免表面结皮，同时宝石砖废料、刚玉砖废料、铝镁尖晶石砖废料均还有大量氧化铝，配合氧化铝粉一同使用，氧化铝可以在氮化硅光滑面的外侧形成一道氧化铝保护层，从而避免氮化硅在高温下发生反应，本专利技术中的粉碎搅拌机采用粉碎搅拌一体设计，可在原料粉碎后立即进行搅拌，方便快捷，无需对原料进行转运，从而提高了工作效率，漏斗槽可上下调节高度，便于向内添加原料，降低了劳动强度。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：碳化硅抗结皮浇注料，该浇注料由下述重量份原料制备得到：焦宝石砖废料20-25份、刚玉砖废料18-23份、铝镁尖晶石砖废料16-22份、碳化硅粉7-12份、微硅粉6-10份、氧化铝粉8-13份、铝酸钙水泥9-11份、氮化硅粉6-8份、防爆纤维0.1-0.25份、高温粘结剂1-2份、减水剂0.5-1份、水6-9份；该高温粘结剂由如下步骤制备而成：步骤S1、向带有搅拌器的反应釜中加入二甲基硅氧树脂和有机硅树脂，同时加热到50-55℃，搅拌的转速设置为1000-1200r/min，然后一边搅拌一边添加乳化剂，持续搅拌15min后，将转速设置为1500-2000r/min，并向反应釜中加入蒸馏水，继续搅拌10min后得到第一混合溶液；步骤S2、将三甲氧硅烷和氧化铝粉聚乙烯醇加入搅拌容器中，将转速设置为800-1000r/min，边搅拌边向搅拌容器中加入聚乙烯醇，持续搅拌30min，得到第二混合溶液；步骤S3、活性碳酸钙和膨胀珍珠岩放入容器中，并加入蒸馏水混合搅拌，搅拌均匀后，将活性碳酸钙和膨胀珍珠岩的混合液体放入超声分散机中分散30min，得到第三混合溶液；步骤S4、将第二混合溶液和第三混合溶液加入第一混合溶液中，同时加入羧甲基纤维素钠，将搅拌速度设置为700-1000r/min，温度为55-60℃的条件下混合搅拌25-30min，搅拌完成后停止加热，在常温环境下自然冷却，得到高温粘结剂。进一步在于，所述步骤S2中的三甲氧硅烷、氧化铝粉、聚乙烯醇的比例为2：3：5。碳化硅抗结皮浇注料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一、原材料粉碎：将焦宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料一起放入粉碎搅拌机中的粉碎壳体进行粉碎，粉碎后的焦宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料下落到下方的100目筛网上，振动筛选10min，将未通过筛网筛选的剩余废料再次放入粉碎壳体中进行粉碎，粉碎完成后再次置于100目的筛网上筛选10min，直至宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料全部完成筛选；步骤二、制备初始混料：打开连接通道下端的开关门，筛选完成的宝石砖废料、刚玉砖废料、铝镁尖晶石砖废料沿和连接通道进入搅拌壳体内，将铝酸钙水泥放入搅拌壳体中，并向搅拌壳体中加入减水剂和水，将搅拌转速设置为500r/min，边搅拌边依次加入碳化硅粉、微硅粉、氧化铝粉和氮化硅粉，全部添加完成后继续搅拌30min并搅拌均匀得到初始混料；步骤三、制备浇注料：向搅拌壳体内加入防爆纤维、高温粘结剂，并将搅拌转速设置为300r/min，继续搅拌20min，得到浇注料。进一步在于，所述微硅粉的粒径为0.07-0.1um。进一步在于，所述步骤一中的粉碎搅拌机包括支撑框架，所述支撑框架的上方固定安装有搅拌壳体，所述搅拌壳体的内侧对称设置有两个搅拌转轴，两个所述搅拌转轴上固定安装有搅拌叶片，两个所述搅拌转轴的一端均通过轴承安装于搅拌壳体的一侧内壁上，两个所述搅拌转轴的另一端均贯穿搅拌壳体的另一侧内壁并延伸至搅拌壳体的外部，且两个所述搅拌转轴的端部分别固定安装有第一齿轮和第二齿轮；所述支撑框架的上方还固定安装有搅拌电机和安装座，所述搅拌电机的输出轴端固定安装有主动轮，所述安装座的内侧通过轴承安装有驱动转轴，所述驱动转轴的一端固定安装有从动轮，所述主动轮和从动轮通过皮带连接，所述驱动转轴的另一端通过轴承安装与搅拌壳体的外壁处，所述驱动转轴上还固定安装有第三齿轮；所述搅拌壳体的上方设置有粉碎壳体，所述粉碎壳体的上方通过焊接固定有漏斗槽，所述粉碎壳体的下方设置有连接通道，所述搅拌壳体上表面开设有开口，所述连接通道的下端位于搅拌壳体的开口正上方且设置有开关门，所述连接通道的上端与粉碎壳体的底面固定连接；所述粉碎壳体的内侧对称设置有两个粉碎转轴，两个所述粉碎转轴的一端均通过轴承转动连接于粉碎壳体的一侧内壁处，两个所述粉碎转轴的另一端贯穿粉碎壳体的另一侧内壁并延伸至粉碎壳体的外部且固定安装有相对应的第四齿轮，两个所述第四齿轮相啮合，所述粉碎壳体远离第四齿轮的一侧外表面上固定安装有粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴与其中一个粉碎转轴的端部固定连接，所述粉碎壳体的外表面固定安装有振动电机，所述振动电机位于第四齿轮的正下方，所述粉碎转轴的下方设置有筛网，所述筛网的一端与振动电机的输出轴固定连接，所述筛网的另一端与粉碎壳体的内壁固定连接。进一步在于，所述支撑框架的上方还设置有固定框架，所述固定框架的一侧固定连接有安装框架，所述安装框架的上方固定安装有绕绳电机，所述绕绳电机的输出轴端固定安装有第一转盘，所述安装框架的上端固定安装有固定座，所述固定座内安装有滑轮，所述漏斗槽靠近安装框架的侧面中部固定安装有第二转盘，所述第二转盘内设置有拉绳，所述拉绳套设在滑轮上且其一端与第一转盘连接，所述第二转盘的两侧对称设置有两个转杆，两个所述转杆通过安装板安装于漏斗槽的外表面处，所述转杆的一端转动连接有移动轮，所述支撑框架的两个对称杆内设置有滑槽，所述移动轮滑动设置于滑槽内。进一步在于，所述第一齿轮和第二齿轮均与第三齿轮啮合。进一步在于，所述固定框架呈倾斜设置，所述固定框架的下端通过螺栓与固定框架固定连接，所述固定框架的中部与搅拌壳体固定连接。进一步在于，两个所述粉碎转轴均等距均匀设置有粉碎刀片，且两个所述粉碎转轴上的粉碎刀片呈交错分布。本专利技术的有益效果：本专利技术中的碳化硅抗结皮浇注料中通过添加防爆纤维，从而增强了该浇注料强度和韧性，同时配合高温粘结剂中的膨胀珍珠岩使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳化硅抗结皮浇注料，其特征在于，该浇注料由下述重量份原料制备得到：焦宝石砖废料20‑25份、刚玉砖废料18‑23份、铝镁尖晶石砖废料16‑22份、碳化硅粉7‑12份、微硅粉6‑10份、氧化铝粉8‑13份、铝酸钙水泥9‑11份、氮化硅粉6‑8份、防爆纤维0.1‑0.25份、高温粘结剂1‑2份、减水剂0.5‑1份、水6‑9份；所述高温粘结剂由如下步骤制备而成：步骤S1、向带有搅拌器的反应釜中加入二甲基硅氧树脂和有机硅树脂，同时加热到50‑55℃，搅拌的转速设置为1000‑1200r/min，然后一边搅拌一边添加乳化剂，持续搅拌15min后，将转速设置为1500‑2000r/min，并向反应釜中加入蒸馏水，继续搅拌10min后得到第一混合溶液；步骤S2、将三甲氧硅烷和氧化铝粉聚乙烯醇加入搅拌容器中，将转速设置为800‑1000r/min，边搅拌边向搅拌容器中加入聚乙烯醇，持续搅拌30min，得到第二混合溶液；步骤S3、活性碳酸钙和膨胀珍珠岩放入容器中，并加入蒸馏水混合搅拌，搅拌均匀后，将活性碳酸钙和膨胀珍珠岩的混合液体放入超声分散机中分散30min，得到第三混合溶液；步骤S4、将第二混合溶液和第三混合溶液加入第一混合溶液中，同时加入羧甲基纤维素钠，将搅拌速度设置为700‑1000r/min，温度为55‑60℃的条件下混合搅拌25‑30min，搅拌完成后停止加热，在常温环境下自然冷却，得到高温粘结剂。...

【技术特征摘要】
1.碳化硅抗结皮浇注料，其特征在于，该浇注料由下述重量份原料制备得到：焦宝石砖废料20-25份、刚玉砖废料18-23份、铝镁尖晶石砖废料16-22份、碳化硅粉7-12份、微硅粉6-10份、氧化铝粉8-13份、铝酸钙水泥9-11份、氮化硅粉6-8份、防爆纤维0.1-0.25份、高温粘结剂1-2份、减水剂0.5-1份、水6-9份；所述高温粘结剂由如下步骤制备而成：步骤S1、向带有搅拌器的反应釜中加入二甲基硅氧树脂和有机硅树脂，同时加热到50-55℃，搅拌的转速设置为1000-1200r/min，然后一边搅拌一边添加乳化剂，持续搅拌15min后，将转速设置为1500-2000r/min，并向反应釜中加入蒸馏水，继续搅拌10min后得到第一混合溶液；步骤S2、将三甲氧硅烷和氧化铝粉聚乙烯醇加入搅拌容器中，将转速设置为800-1000r/min，边搅拌边向搅拌容器中加入聚乙烯醇，持续搅拌30min，得到第二混合溶液；步骤S3、活性碳酸钙和膨胀珍珠岩放入容器中，并加入蒸馏水混合搅拌，搅拌均匀后，将活性碳酸钙和膨胀珍珠岩的混合液体放入超声分散机中分散30min，得到第三混合溶液；步骤S4、将第二混合溶液和第三混合溶液加入第一混合溶液中，同时加入羧甲基纤维素钠，将搅拌速度设置为700-1000r/min，温度为55-60℃的条件下混合搅拌25-30min，搅拌完成后停止加热，在常温环境下自然冷却，得到高温粘结剂。2.根据权利要求1所述的碳化硅抗结皮浇注料，其特征在于，所述步骤S2中的三甲氧硅烷、氧化铝粉、聚乙烯醇的比例为2：3：5。3.碳化硅抗结皮浇注料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一、原材料粉碎：将焦宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料一起放入粉碎搅拌机中的粉碎壳体（4）进行粉碎，粉碎后的焦宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料下落到下方的100目筛网（30）上，振动筛选10min，将未通过筛网（30）筛选的剩余废料再次放入粉碎壳体（4）中进行粉碎，粉碎完成后再次置于100目的筛网（30）上筛选10min，直至宝石砖废料、刚玉砖废料和铝镁尖晶石砖废料全部完成筛选；步骤二、制备初始混料：打开连接通道（5）下端的开关门，筛选完成的宝石砖废料、刚玉砖废料、铝镁尖晶石砖废料沿和连接通道（5）进入搅拌壳体（2）内，将铝酸钙水泥放入搅拌壳体（2）中，并向搅拌壳体（2）中加入减水剂和水，将搅拌转速设置为500r/min，边搅拌边依次加入碳化硅粉、微硅粉、氧化铝粉和氮化硅粉，全部添加完成后继续搅拌30min并搅拌均匀得到初始混料；步骤三、制备浇注料：向搅拌壳体（2）内加入防爆纤维、高温粘结剂，并将搅拌转速设置为300r/min，继续搅拌20min，得到浇注料。4.根据权利要求3所述的碳化硅抗结皮浇注料的制备方法，其特征在于，所述微硅粉的粒径为0.07-0.1um。5.根据权利要求3所述的碳化硅抗结皮浇注料的制备方法，其特征在于，所述高温粘结剂由如下步骤制备而成：步骤S1、向带有搅拌器的反应釜中加入二甲基硅氧树脂和有机硅树脂，同时加热到50-55℃，搅拌的转速设置为1000-1200r/min，然后一边搅拌一边添加乳化剂，持续搅拌15min后，将转速设置为1500-2000r/min，并向反应釜中加入蒸馏水，继续搅拌10min后得到第一混合溶液；步骤S2、将三甲氧硅烷和氧化铝粉聚乙烯醇加入搅拌容器中，将转速设置为800-1000r/min，边搅拌边向搅拌容器中加入聚乙烯醇，持续搅拌30min，得到第二混合溶液；步骤S3、活性碳酸钙和膨胀珍珠岩放入容器中，并加入蒸馏水混合搅拌，搅拌均匀后，将活性碳酸钙和膨胀珍珠岩的混合液体放入超声分散机中分散30min，得到第三混合溶液；步骤S4、将第二混合溶液和第三混合溶液加入第一混合溶液中，同时加入羧甲基纤维素钠，将搅拌速度设置为700-1000r/min，温度为55-60...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘财军，顾丽英，朱华君，王国平，吴奇忠，
申请(专利权)人：宜兴市泰科耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32