一种摆动流槽浇注料及其制备方法与流程

本发明涉及高炉炼铁用耐火材料，具体的，涉及一种摆动流槽浇注料及其制备方法。

背景技术：

1、目前，摆动流槽浇注料基本上都是al2o3-sic-c质材料，一方面由于摆动沟的料层厚度为400-500mm，另一方面由于摆动沟的使用属于间歇性，在间歇性使用过程中不可避免的出现急冷急热的现象，会造成摆动流槽浇注料容易出现开裂现象，针对该问题，本领域技术人员通过添加纤维来提高摆动流槽浇注料的抗开裂性能，由于硅酸铝纤维价格低且具有高温抗氧化的优点，被广泛应用于提高摆动流槽浇注料的强度及抗开裂性能。但由于硅酸铝纤维在高温条件下易粉化会使强度及抗开裂性能的提高程度受限，目前是通过添加高活性氧化铝来改善硅酸铝纤维在高温条件下的粉化现象，但是效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明提出一种摆动流槽浇注料及其制备方法，解决了相关技术中的硅酸铝纤维高温下易粉化的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种摆动流槽浇注料，包括以下质量份的组分：铬刚玉40~50份、棕刚玉10~20份、碳化硅5~10份、硅微粉1~3份、纯铝酸钙水泥1~3份、金属硅1~3份、球状沥青1~3份、减水剂0.1~0.2份、γ氧化铝-硅酸铝纤维复合材料1~3份。

4、作为进一步的技术方案，所述γ氧化铝-硅酸铝纤维复合材料的制备方法包括以下步骤：

5、s1、将γ氧化铝与聚丙烯腈溶液混合均匀后，得到混合溶液；

6、s2、将硅酸铝纤维浸渍在所述混合溶液中，烘干，得到γ氧化铝-硅酸铝纤维复合材料。

7、作为进一步的技术方案，所述s1中聚丙烯腈溶液为1~3wt%的聚丙烯腈-dmf溶液。

8、作为进一步的技术方案，所述s1中γ氧化铝与聚丙烯腈溶液的质量比为0.5~1:10。

9、作为进一步的技术方案，所述s2中硅酸铝纤维与混合溶液的质量比为1~3:10。

10、作为进一步的技术方案，所述γ氧化铝为改性γ氧化铝；

11、所述改性γ氧化铝由以下方法制备：将γ氧化铝、1,2-环氧辛烷、碱催化剂混合后，进行反应，得到改性γ氧化铝。

12、本发明利用1,2-环氧辛烷在碱催化剂的作用下，消除γ氧化铝表面的羟基，阻止高活性的γ氧化铝高温下转变为低活性的α氧化铝，进而保持硅酸铝的良好纤维形态，从而提高流槽浇注料的抗折强度和耐压强度。

13、作为进一步的技术方案，所述碱催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

14、作为进一步的技术方案，所述γ氧化铝、1,2-环氧辛烷、碱催化剂的质量比为1:10~20:0.05。

15、作为进一步的技术方案，所述反应温度为110~130℃、时间为5~7h。

16、作为进一步的技术方案，所述减水剂为萘系高效减水剂。

17、本发明还提出了一种摆动流槽浇注料的制备方法，将所述质量份的组分混合均匀，得到一种摆动流槽浇注料。

18、本发明的工作原理及有益效果为：

19、本发明添加γ氧化铝-硅酸铝纤维复合材料，一方面硅酸铝纤维可以抑制γ氧化铝在高温下发生相转变转化为α氧化铝，进而降低活性，同时硅酸铝纤维外层的γ氧化铝还可以保护硅酸铝纤维受到高温烟气的侵蚀；另一方面在硅酸铝纤维高温粉化的过程中，利用高活性的γ氧化铝与氧化硅反应形成的新物质，来弥补纤维的粉化处，进而保持硅酸铝的纤维形态，从而提高流槽浇注料的抗折强度、耐压强度和抗开裂性能。

技术特征：

1.一种摆动流槽浇注料，其特征在于，包括以下质量份的组分：铬刚玉40~50份、棕刚玉10~20份、碳化硅5~10份、硅微粉1~3份、纯铝酸钙水泥1~3份、金属硅1~3份、球状沥青1~3份、减水剂0.1~0.2份、γ氧化铝-硅酸铝纤维复合材料1~3份；

2.根据权利要求1所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述s1中聚丙烯腈溶液为1~3wt%的聚丙烯腈-dmf溶液。

3.根据权利要求1所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述s1中γ氧化铝与聚丙烯腈溶液的质量比为0.5~1:10。

4.根据权利要求1所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述s2中硅酸铝纤维与混合溶液的质量比为1~3:10。

5.根据权利要求1所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述γ氧化铝为改性γ氧化铝；

6.根据权利要求5所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述碱催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

7.根据权利要求5所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述γ氧化铝、1,2-环氧辛烷、碱催化剂的质量比为1:10~20:0.01。

8.根据权利要求5所述的一种摆动流槽浇注料，其特征在于，所述反应温度为110~130℃、时间为5~7h。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种摆动流槽浇注料的制备方法，其特征在于，将所述质量份的组分混合均匀，得到一种摆动流槽浇注料。

技术总结
本发明涉及高炉炼铁用耐火材料技术领域，提出了一种摆动流槽浇注料及其制备方法，包括以下质量份的组分：铬刚玉40~50份、棕刚玉10~20份、碳化硅5~10份、硅微粉1~3份、纯铝酸钙水泥1~3份、金属硅1~3份、球状沥青1~3份、减水剂0.1~0.2份、γ氧化铝‑硅酸铝纤维复合材料1~3份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的硅酸铝纤维高温下易粉化的问题。

技术研发人员：杨强,宋利宽,田浩,张宏进,张哲铭,王蕊,赵忠轩,甘广永,赵鹏,李德民
受保护的技术使用者：河北国亮新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14