【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料，具体涉及一种铜溜槽用刚玉质浇注料及其制备方法。
技术介绍
1、有色金属铜是我们普遍应用的重要金属材料之一，其高温下粘度低、渗透性强；目前，铜冶炼厂阳极铜浇注溜槽大多采用耐火砖和胶泥砌筑，其使用寿命通常较低，所用耐火砖和胶泥气孔率大，金属铜液沿气孔渗入，冷铜残留多，粘结严重，清理时耐火层容易损坏，造成铜及耐火材料的浪费，耐火层脱落的杂质也会影响阳极板的质量；进一步提升铜浇注溜槽用耐火材料的强度、高温体积稳定性、抗热震性、抗渗透性和抗侵蚀性等性能，对于延长铜浇注溜槽的使用寿命而言至关重要。
2、申请号为202011382392.4的专利公开了一种铜溜槽用铝碳质浇注料，包括以下重量份数：粒度为1.001-4mm的85特级高铝32-36份，粒度为0-1mm的85特级高铝15-20份，粒度为0.089-1mm的90碳化硅5-12份，粒度为0-0.088mm的90碳化硅15-24份，92硅微粉2-6份，secar-68水泥4-8份，320目的结合粘土8-12份，200目的金属硅粉1-3份，复合防爆材料0.1-0.2份，复合外加剂0.3-0.5份，所提供的浇注料具有良好的抗铜侵蚀性能，结构强度高，热震稳定性良好，抗爆裂性能好，但采用水泥作结合剂，存在用水量大，后期养护复杂，浇注料中温强度偏高等缺陷；申请号为202210717961.9的专利公开了一种阳极炉出铜溜槽用铝镁锆质浇注料及其制备方法，包括的微孔刚玉、氧化镁、氧化锆、氟化铝、氢氧化锆、金属铝、聚羧酸减水剂，在制备过程中采用锆溶胶作结合剂，克服了水泥作
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铜溜槽用刚玉质浇注料及其制备方法，本专利技术所制得的浇注料具有良好的抗铜侵蚀性能，结构强度高，热震稳定性良好，用于阳极炉出铜溜槽，使用寿命长。
2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
3、一种铜溜槽用刚玉质浇注料，包括以下重量份组分：白刚玉60-70份；致密刚玉10-15份；碳化硅5-10份；改性氮化硼2-4份；金属硅粉1-2份；金属铝粉0.1-0.3份；聚羧酸减水剂0.2-0.5份；改性结合剂5-10份；
4、进一步地，所述白刚玉中的al2o3≥98wt%；所述白刚玉包括质量比为2-3:1-2:1-2:1的粒度为3-5mm的颗粒、粒度为1-3mm的颗粒、粒度为0-1mm的颗粒、粒度为325目的细粉。
5、进一步地，所述致密刚玉中的al2o3≥98wt%；所述致密刚玉包括质量比为2-4:1-2的粒度为1-3mm的颗粒、粒度为0-1mm的颗粒。
6、进一步地，所述碳化硅的粒径为0.088mm；所述金属硅粉的粒径为200-325目；所述金属铝粉的粒径为45μm。
7、进一步地，所述改性结合剂由有机改性氮化硼、硅溶胶组成；所述有机改性氮化硼、硅溶胶的质量比为1:30-40；所述硅溶胶中二氧化硅的质量百分含量为30%-40%。
8、进一步地，所述有机改性氮化硼的制备方法为：将羟基化氮化硼加入到甲苯中，分散均匀后，滴加3-氨基丙基三甲氧基硅烷，滴毕，氮气保护下，升温至50-60℃，反应4-6h，冷却后，离心，沉淀物干燥后得到有机改性氮化硼；所述羟基化氮化硼、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:0.3-0.4。
9、进一步地，所述改性氮化硼的制备方法为：
10、s1、将有机改性氮化硼分散到无水二氯甲烷中，氮气保护下，滴加4-氯甲基苯甲酰氯，滴毕，升温至30-40℃，反应2-4h，冷却后，离心后收集沉淀，并用无水二氯甲烷洗涤，干燥后得到氯化改性氮化硼；所述有机改性氮化硼、4-氯甲基苯甲酰氯的质量比为1:0.4-0.5；
11、s2、将聚乙二醇单甲醚、氢化钠加入到无水四氢呋喃中，氮气保护，升温至30-40℃，反应3-4h，再加入氯化改性氮化硼的无水四氢呋喃分散液，继续反应4-6h，冷却后，离心后收集沉淀，并依次用无水四氢呋喃、乙醇洗涤，干燥得到改性氮化硼；所述氯化改性氮化硼、聚乙二醇单甲醚、氢化钠的质量比为1:0.8-1:0.2-0.4。
12、本专利技术还提供了一种铜溜槽用刚玉质浇注料的制备方法，包括如下步骤：按组分配比，将白刚玉、致密刚玉、碳化硅、改性氮化硼、金属硅粉、金属铝粉、聚羧酸减水剂混合均匀，再加入改性结合剂，搅拌均匀，得到刚玉质浇注料。
13、本专利技术具有如下有益效果：
14、本专利技术将羟基化氮化硼与3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应，得到了表面接枝3-氨基丙基三甲氧基硅烷分子结构的有机改性氮化硼，有机改性氮化硼与硅溶胶复配成改性结合剂，有机改性氮化硼能够促进硅溶胶中网状结构的形成，有效促进硅溶胶的凝胶过程，提升浇注料的致密性；本专利技术对有机改性氮化硼进一步改性，依次与4-氯甲基苯甲酰氯、聚乙二醇单甲醚反应，得到了表面接枝非离子表面活性剂聚乙二醇单甲醚分子结构的改性氮化硼，所制得的改性氮化硼具有良好的分散、流动性，能更好地分散至浇注料中，进而与碳化硅协同作用，降低高温下白刚玉、致密刚玉组分的粘结性，防止金属铜液粘结，还能够与减水剂协同作用，降低了浇注料各组分之间的阻力，增加了浇注料的流动性，使各组分能充分混合均匀，发挥其作用，从而制得了综合性能较好的浇注料。
15、本专利技术以高温耐火材料白刚玉作为浇注料的主要成分，致密刚玉、碳化硅、改性氮化硼作为辅助成分，并以由有机改性氮化硼、硅溶胶组成的改性结合剂，代替水泥作结合剂，所制得的浇注料具有良好的抗铜侵蚀性能，结构强度高，热震稳定性良好，用于阳极炉出铜溜槽，使用寿命长。
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1.一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，包括以下重量份组分：白刚玉60-70份；致密刚玉10-15份；碳化硅5-10份；改性氮化硼2-4份；金属硅粉1-2份；金属铝粉0.1-0.3份；聚羧酸减水剂0.2-0.5份；改性结合剂5-10份；所述改性结合剂由有机改性氮化硼、硅溶胶组成；所述有机改性氮化硼、硅溶胶的质量比为1:30-40；
2.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述有机改性氮化硼的制备方法为：将羟基化氮化硼加入到甲苯中，分散均匀后，滴加3-氨基丙基三甲氧基硅烷，滴毕，氮气保护下，升温至50-60℃，反应4-6h，冷却后，离心，沉淀物干燥后得到有机改性氮化硼。
3.根据权利要求2所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述羟基化氮化硼、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:0.3-0.4；所述硅溶胶中二氧化硅的质量百分含量为30%-40%。
4.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，步骤S1中所述有机改性氮化硼、4-氯甲基苯甲酰氯的质量比为1:0.4-0.5；步骤S2中所述氯化改性氮化硼、
5.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述白刚玉中的Al2O3≥98wt%；所述白刚玉包括质量比为2-3:1-2:1-2:1的粒度为3-5mm的颗粒、粒度为1-3mm的颗粒、粒度为0-1mm的颗粒、粒度为325目的细粉。
6.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述致密刚玉中的Al2O3≥98wt%；所述致密刚玉包括质量比为2-4:1-2的粒度为1-3mm的颗粒、粒度为0-1mm的颗粒。
7.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述碳化硅的粒径为0.088mm；所述金属硅粉的粒径为200-325目；所述金属铝粉的粒径为45μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按组分配比，将白刚玉、致密刚玉、碳化硅、改性氮化硼、金属硅粉、金属铝粉、聚羧酸减水剂混合均匀，再加入改性结合剂，搅拌均匀，得到刚玉质浇注料。
...【技术特征摘要】
1.一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，包括以下重量份组分：白刚玉60-70份；致密刚玉10-15份；碳化硅5-10份；改性氮化硼2-4份；金属硅粉1-2份；金属铝粉0.1-0.3份；聚羧酸减水剂0.2-0.5份；改性结合剂5-10份；所述改性结合剂由有机改性氮化硼、硅溶胶组成；所述有机改性氮化硼、硅溶胶的质量比为1:30-40；
2.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述有机改性氮化硼的制备方法为：将羟基化氮化硼加入到甲苯中，分散均匀后，滴加3-氨基丙基三甲氧基硅烷，滴毕，氮气保护下，升温至50-60℃，反应4-6h，冷却后，离心，沉淀物干燥后得到有机改性氮化硼。
3.根据权利要求2所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，所述羟基化氮化硼、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:0.3-0.4；所述硅溶胶中二氧化硅的质量百分含量为30%-40%。
4.根据权利要求1所述的一种铜溜槽用刚玉质浇注料，其特征在于，步骤s1中所述有机改性氮化硼、4-氯甲基苯甲酰氯的质量比为1:0.4-0.5；步骤s2中...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋建新，康江涛，任飞飞，郎立杰，韩超，荆巨峰，胡飞，杨辉，郑海清，秦党社，
申请(专利权)人：洛阳铂信耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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