一种多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术属于铁沟浇注料技术领域，公开了一种多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料及其制备方法。本发明专利技术无水泥结合铁钩浇注料的原料包括高铝骨料、碳化硅骨料、碳化硅微粉、氧化铝微粉、第一结合剂、第二结合剂、碳源和抗氧化剂，并外加防爆纤维和水，其中，第一结合剂由二氧化硅微粉、石墨细粉、聚乙烯醇、硅烷偶联剂和水加热反应后干燥制得，第二结合剂由二氧化硅微粉、拟薄水铝石微粉、硼酸微粉、丙烯酰胺和氟化铝微粉混合制得。本发明专利技术通过两种不同组分的结合剂，在铁沟浇注料内部实现碳化硅晶须、硼酸铝晶须、莫来石晶须在不同区域、不同温度下生成，进而实现多尺度增强增韧以及抗氧化和抗侵蚀性能的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁沟浇注料，具体涉及一种多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料及其制备方法。

技术介绍

1、高炉出铁沟浇注料是高炉出铁最重要的材料之一，其性能的好坏直接影响出铁量和使用周期。随着大型高炉的容积提升，需要铁沟浇注料的性能更高、更稳定。铁沟浇注料在服役过程中主要受到高温铁水的冲刷磨损、铁水渣的侵蚀和渗透以及周期性与铁水接触产生的热震作用。因此，制备性能稳定且优异的铁沟浇注料需要提高其结合强度、提高其抗侵蚀和抗热震性能。传统铁沟浇注料的结合剂以铝酸钙水泥为主，cao的引入促使低熔点相的生成，严重降低浇注料的高温强度、抗热震和抗渣侵蚀性能，致使铁沟浇注料性能衰减和使用寿命降低。因此，有必要开发无水泥结合铁沟浇注料，但是现有的无水泥结合技术方案存在如抗爆裂性能、韧性、抗氧化和抗侵蚀性能较差，导致无水泥浇注料没有得到大规模应用。

2、cn110937883a公开了一种无水泥铁沟浇注料，没有添加水泥作为结合剂，一方面依靠电石粉水化声场的氢氧化钙促进浇注料的硬化和强度，另一方面通过sioxx-zero粉在高温状态下生成莫来石提高铁沟料的抗渣性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，包括以下质量百分比含量的原料：高铝骨料45～53％，碳化硅骨料15～20％，碳化硅微粉4～12％，氧化铝微粉14～18％，第一结合剂2～4％，第二结合剂2～4％，碳源1～4％，抗氧化剂1～3％；并外加上述原料总质量0.1～0.3％的防爆纤维和3～5％的水；所述第一结合剂由二氧化硅微粉、石墨细粉、聚乙烯醇、硅烷偶联剂和水加热反应后干燥制得；所述第二结合剂由二氧化硅微粉、拟薄水铝石微粉、硼酸微粉、丙烯酰胺和氟化铝微粉混合制得。

2.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述第一结合剂...

【技术特征摘要】

1.一种多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，包括以下质量百分比含量的原料：高铝骨料45～53％，碳化硅骨料15～20％，碳化硅微粉4～12％，氧化铝微粉14～18％，第一结合剂2～4％，第二结合剂2～4％，碳源1～4％，抗氧化剂1～3％；并外加上述原料总质量0.1～0.3％的防爆纤维和3～5％的水；所述第一结合剂由二氧化硅微粉、石墨细粉、聚乙烯醇、硅烷偶联剂和水加热反应后干燥制得；所述第二结合剂由二氧化硅微粉、拟薄水铝石微粉、硼酸微粉、丙烯酰胺和氟化铝微粉混合制得。

2.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述第一结合剂中二氧化硅微粉、石墨细粉、聚乙烯醇、硅烷偶联剂和水的质量比为100:(1～8):(3～5):(0.1～0.5):(100～160)；所述加热反应的加热温度为40～80℃，反应时间为12～24h。

3.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述第二结合剂中各原料的质量百分比含量为：二氧化硅微粉35～70％、拟薄水铝石微粉25～60％、硼酸微粉1～3％、丙烯酰胺1～3％、氟化铝微粉1～6％。

4.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述高铝骨料为棕刚玉、高铝矾土、电熔白刚玉中的一种或几种；所述高铝骨料的al2o3≥98.0wt％，fe2o3≤0.3wt％，粒径为1～8mm。

5.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述高铝骨料中，粒径5～8mm的粗颗粒、粒径3～5mm的中颗粒、粒径1～3mm的细颗粒的质量比为(2～3):(1～2):1。

6.根据权利要求1所述的多尺度晶须增强增韧的无水泥结合铁沟浇注料，其特征在于，所述碳化硅骨料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李沛航，蔡震，
申请(专利权)人：武汉伍思特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：