铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料及其制备方法，所述铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料包括：各组分含量如下：电熔石英砂45～55％、低铝莫来石20～30％、硅灰5～8％、纯铝酸钙水泥13～15％、萤石粉2～5％、增稠剂0.15

【技术实现步骤摘要】
铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷纤维浇注料领域，具体涉及一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在铝铸造生产中，流槽、分流盘、浇包、过滤箱等耐火材料组件是必不可少的工具，这些耐火组件要直接接触高温(约750℃)铝水、经受化学侵蚀、物理冲刷和急冷急热冲击，因此用以制造耐火材料组件的浇注料要化学稳定性好、抗铝水冲刷性好、不易被铝水浸润、抗热震稳定性好；同时，各耐火材料组件在工作中要吸收大量热能以达到热平衡，而冷却后热量又散失到周围环境中，大量热能白白损失掉了，所以流槽、分流盘等耐火组件的低蓄热性能也成为铝铸造企业选择耐火浇注料时关注的一个重点。
[0003]目前，国内铝铸造生产中所用的耐火浇注料主要有三大类：熔融石英类、矾土基类和赛隆结合熔融石英类。
[0004]赛隆结合熔融石英类和熔融石英类浇注料组件加热线变化小，材料的体积稳定性好，从而材料的抗热震性能优秀，但是二者体积密度相对较大，导致各耐火材料组件在工作过程中蓄热量较大，对企业节能、降成本非常不利；矾土类耐火浇注料组件不但体积密度高，加热线变化也大，造成组件在工作中抗热震性差、蓄热量大，也不利于节能和降低成本。
[0005]综上，三类铝铸造用耐火浇注料制成品存在体积密度较大、高温工作过程中蓄热量大，同时加热线变化和抗粘铝、抗物理冲刷、抗热震等性能“长板和短板”都很突出，一方面造成某些功能浪费，另一方面使耐火组件在工作中造成蓄热量大，浪费能源或材料抗热冲击能力差、寿命变短。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，以解决现有技术中耐火浇注料体积密度大、蓄热量过高等技术问题。
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料制备方法。
[0008]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，包括各组分含量如下：
[0009]电熔石英砂45～55％、低铝莫来石20～30％、硅灰5～8％、纯铝酸钙水泥13～15％、萤石粉2～5％、增稠剂0.15
‑
0.2％，减水剂0.2～0.3％，陶瓷纤维散棉8～35％。
[0010]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电熔石英砂的粒级包括0.001mm～0.088mm，0.088mm～01mm，0.1mm～0.25mm中的一种或两种以上的组合。
[0011]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，当所述电熔石英砂的粒级为三种时，三种电熔石英砂粒级由小至大的比例为2:1:1。
[0012]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述增稠剂为豆儿胶。
[0013]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述减水剂包括三聚磷酸钠与柠檬酸钠，所述三聚磷酸钠与柠檬酸钠加入比例为2：1。
[0014]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述低铝莫来石组分含量包括：Al2O3含量为42～45％，Fe2O3含量为0.1～0.7％，K2O+Na2O含量为0.5～1.5％，填充料含量为45～53％。
[0015]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述低铝莫来石粒度不大于0.075mm，体积密度不大于2.35g/cm3，吸水率小于1.8％。
[0016]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述萤石粉粒径为0.045mm～0.088mm，所述萤石粉中包括含量不少于95％的CaF2。
[0017]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料制备方法，应用于上述任一种技术方案所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料；所述铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料制备方法包括如下步骤：
[0018]S1，将浇注料称重后加入强力搅拌机中进行混合搅拌，得到混合后的干料；
[0019]S2，向步骤S1中得到的干料中加入定量的陶瓷纤维散棉，进行二次搅拌，得到混料；
[0020]S3，判断步骤S2中得到的混料是否有纤维团；
[0021]若有，则增加搅拌时间，直至纤维团消失；
[0022]若没有，则进行出料，并将出料后的产品进行封装。
[0023]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤S1中“将浇注料称重后加入强力搅拌机中进行混合搅拌”，其中混合搅拌时间为3
‑
5分钟。
[0024]与现有技术相比，本专利技术提供的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，应用于铝铸造耐火组件的制造，可以获得低密度、低收缩的耐火组件制成品，在铝水流经的整个过程中蓄热量小、抗热震性优秀，能够降低热能损失、提高耐火组件寿命，降低生产成本；本专利技术选用低铝莫来石由莫来石针状结晶和高硅氧玻璃相组成，无游离的结晶石英和刚玉晶相存在，热膨胀系数小且均匀，抗热震性很好，具有硬度大、低体积密度、耐磨性好的优点；此外低密度的特点能使耐火浇注料制成品的体积密度降低，降低单位体积的材料重量，起到低蓄热的效果；低膨胀系数的特点特点使材料体系的整体膨胀系数降低，体积稳定性好，抗热震性得到提升。
具体实施方式
[0025]以下将结合具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0026]实施例1
[0027]本专利技术公开了一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，包括各组分含量如下：
[0028]电熔石英砂45～55％、低铝莫来石20～30％、硅灰5～8％、纯铝酸钙水泥13～15％、萤石粉2～5％、增稠剂0.15
‑
0.2％，减水剂0.2～0.3％，陶瓷纤维散棉8～35％。
[0029]具体的，电熔石英砂的粒级包括0.001mm～0.088mm，0.088mm～01mm，0.1mm～
0.25mm中的一种或两种以上的组合，当电熔石英砂的粒级为三种时，三种电熔石英砂粒级由小至大的比例为2:1:1。
[0030]进一步的，电熔石英膨胀系数低、体积密度适中、纯度高、性能优良，不同粒级的组合可以获理想的堆积体系，能一定程度上提高铝铸造耐火组件的基体强度，硅灰的纯度大于97.0％，白色，非晶质；加入适量比例的硅灰可以提高浇注料的流动性，同时它的自结合特性可以提高耐火组件的强度，优选硅灰的含量为6％。
[0031]其中，纯铝酸钙水泥中Al2O3含量≥69.7％，其用来固化浇注料利于成型，同时提高浇注后耐火材料制成品的强度。
[0032]进一步的，通过喷吹法将陶瓷纤维散棉喷吹成丝，陶瓷纤维散棉的纤维直径2～3.5微米，优选的纤维直径为3微米。
[0033]具体的，陶瓷纤维散棉主晶相为微晶莫来石和高硅氧玻璃,直径大于0.15mm的渣球含量小于5％；陶瓷纤维散棉经强力搅拌后，成为大量长径比不等的针状短纤维，大量的针状短纤维对浇注后的耐火组件强度起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，包括各组分含量如下：电熔石英砂45～55％、低铝莫来石20～30％、硅灰5～8％、纯铝酸钙水泥13～15％、萤石粉2～5％、增稠剂0.15
‑
0.2％，减水剂0.2～0.3％，陶瓷纤维散棉8～35％。2.根据权利要求1所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，所述电熔石英砂的粒级包括0.001mm～0.088mm，0.088mm～01mm，0.1mm～0.25mm中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求2所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，当所述电熔石英砂的粒级为三种时，三种电熔石英砂粒级由小至大的比例为2:1:1。4.根据权利要求1所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，所述增稠剂为豆儿胶。5.根据权利要求1所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，所述减水剂包括三聚磷酸钠与柠檬酸钠，所述三聚磷酸钠与柠檬酸钠加入比例为2：1。6.根据权利要求1所述的铝工业用低密度低蓄热陶瓷纤维浇注料，其特征在于，所述低铝莫来石组分含量包括：Al2O3含量为42～45％，Fe2O3含量为0.1～0.7％，K2O+Na2O含量为0.5～1.5％，填充料含量为45...

【专利技术属性】
技术研发人员：何胜平，韩学强，卞浩，
申请(专利权)人：中铸新材工业江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：