碳纖維的高爐主鐵溝澆注料的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及澆注料的技術領域，特別是一種基于溶膠-凝膠法Ti02碳纖維的高爐主鐵溝澆注料的技術領域。
【【背景技術】】
[0002]高爐出鐵溝是引導高溫鐵水熔渣的通道，高爐出鐵溝內襯在使用過程中直接受到鐵水和渣的高溫沖刷、機械磨損、化學侵蝕和急冷急熱的頻繁交替。因此，高爐出鐵溝用耐火材料應具有良好的高溫力學強度、耐化學侵蝕性和熱震穩(wěn)定性。目前，高爐出鐵溝耐火材料普遍采用A1203-SiC-C質澆注料，A1203-SiC-C質澆注料質量的好壞主要表現在其使用壽命的長短。隨著高爐冶煉技術的不斷發(fā)展，高爐向大型化、高效化、自動化和長壽命方向發(fā)展，這對高爐出鐵溝用耐火材料貼出了更加苛刻的要求，但是普通的A1203-SiC-C質主鐵溝澆注料在高爐上使用，一次性通鐵量在10萬噸左右。隨著強化冶煉，提高鐵水產量的需求日益突出，主鐵溝要求一次性通鐵量大的需求也越來越迫切，但是目前主鐵溝因為抗熱震性差，出現熱剝落和結構剝落，導致不抗侵蝕，是主鐵溝壽命短的重要原因?！耙环NA1203-SiC-C質鐵溝澆注料及其制備方法”公開了一種添加催化劑的鐵溝澆注料的制備方法，此方法利用高溫下催化劑的作用原位生成碳晶須從而提高鐵溝料的高溫使用性能，碳晶須具有強度和彈性模量高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點，能夠提高鐵溝澆注料的使用性能以及延長使用壽命，但其主要缺陷在于碳晶須的生成量有限，催化劑的價格昂貴，不利于實現工業(yè)化生產?！耙环N環(huán)保型高性能比長壽型出鐵溝澆注料及其制造方法”公開了一種以回收剛玉顆粒為主要原料制備出鐵溝澆注料的方法，雖性價比高和環(huán)保，但其使用的是回收的剛玉顆粒，無法保證制品的穩(wěn)定性，添加金屬鋁粉亦會影響澆注料的高溫性能。
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【發(fā)明內容】
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[0003]本發(fā)明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種基于溶膠-凝膠法Ti02碳纖維的高爐主鐵溝澆注料，能夠使主鐵溝澆注料的高溫力學強度高、耐化學侵蝕性能強、熱震穩(wěn)定性好和使用壽命長，生產成本低廉，環(huán)保無污染。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明提出了一種基于溶膠-凝膠法Ti02碳纖維的高爐主鐵溝澆注料，包括以下各組分及各組分的重量份數為:礬土顆粒:10?20份，礬土細粉10?15份:棕剛玉顆粒15?20，棕剛玉細粉:10?20份，碳化硅:5?10份，氧化鋁微粉:3?8份，氧化娃微粉:3?5份，金屬娃微粉:1?3份，Ti02碳纖維:5?10份，純招酸媽水泥:2?5份，鈦酸鍶粉3-8份，分散劑:0.2?0.8份，防爆纖維:0.2?0.4份，所述分散劑為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉按一定比例配置的混合物，所述防爆纖維是聚氨酯類纖維。
[0005]作為優(yōu)選，所述鞏土顆粒的粒度為5_8mm，鞏土細粉的粒度為0-45 μπι,鞏土中Al203>90wt %，所述棕剛玉顆粒的粒度為3-5mm，棕剛玉細粉的粒度為0-45 μ m，棕剛玉中Al203>94.73wt%，所述碳化娃的粒度為l_3mm，碳化娃中SiC>97.2wt%，所述氧化招微粉的粒度為0-10 μ m，氧化鋁微粉中Al203>99.12wt%，所述純鋁酸|丐水泥的粒度為0_45 μπι,鋁酸鈣水泥中Al203>70.35wt%, CaO>28.45wt %，所述氧化硅微粉的粒度為0-10 μ m，氧化硅微粉中 Si02>99.15wt%0
[0006]作為優(yōu)選，所述分散劑是由三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉按6:4比例混合而成。
[0007]作為優(yōu)選，所述Ti02碳纖維是用溶膠一凝膠法在碳纖維上涂覆Ti02氧化物陶瓷的連續(xù)工藝制得的碳纖維，1102碳纖維中C>95wt%。
[0008]作為優(yōu)選，所述金屬娃微粉是抗氧化劑，金屬娃微粉的粒度為0-45 μ m，金屬娃微粉中 Si>99wt%。
[0009]作為優(yōu)選，各組分的重量份數為礬土顆粒15份，礬土細粉15份，棕剛玉顆粒15，棕剛玉細粉20份，碳化硅8份，氧化鋁微粉8份，氧化硅微粉4份，金屬硅微粉3份，1102碳纖維8份，純鋁酸鈣水泥2份，鈦酸鍶粉3份，分散劑0.8份，防爆纖維0.2份。
[0010]作為優(yōu)選，各組分的重量份數為礬土顆粒12份，礬土細粉13份，棕剛玉顆粒20，棕剛玉細粉20份，碳化硅10份，氧化鋁微粉6份，氧化硅微粉4份，金屬硅微粉3份，1102碳纖維9份，純鋁酸鈣水泥2份，鈦酸鍶粉4份，分散劑0.8份，防爆纖維0.2份。
[0011 ] 作為優(yōu)選，各組分的重量份數為礬土顆粒20份，礬土細粉12份，棕剛玉顆粒17，棕剛玉細粉20份，碳化硅8份，氧化鋁微粉6份，氧化硅微粉3份，金屬硅微粉2份，1102碳纖維8份，純鋁酸鈣水泥3份，鈦酸鍶粉5份，分散劑0.7份，防爆纖維0.3份。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過將用溶膠凝膠制成的1102碳纖維作為高爐主溝鐵澆注料的碳晶，該碳晶具有耐腐蝕、高模量、無蠕變、抗氧化性好、非氧化環(huán)境下耐超高溫和耐疲勞的特性使得高爐主溝鐵澆注料的高溫力學強度高、耐化學侵蝕性能強和熱震穩(wěn)定性好；在高爐主溝鐵澆注料中加入金屬硅粉，使得其抗氧化性能增強；在在高爐主溝鐵澆注料中加入三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉按6:4比例混合而成的分散劑，使得各個組分之間可以高效充分均勻的混合在一起；在高爐主溝鐵澆注料中加入棕剛玉細粉，棕剛玉細粉具有結晶好、流動性強、線膨脹系數低、耐腐蝕、不開裂的特點，使得主溝鐵澆注料具有了良好的物理化學性能以及提高了抗腐蝕性能和安全性能；在高爐主溝鐵澆注料中加有碳化硅，增加了它的抗渣侵蝕、鐵沖刷性能；在高爐主溝鐵澆注料中加氧化鋁微粉使得高爐主溝鐵澆注料具有優(yōu)異的耐火性能；該高爐主溝鐵澆注料各個成分含量比例合理，使用壽命長，生產成本低廉，環(huán)保無污染。
[0013]本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例進行詳細說明。
【【具體實施方式】】
[0014]本發(fā)明一種基于溶膠-凝膠法Ti02碳纖維的高爐主鐵溝澆注料，包括以下各組分及各組分的重量份數為:礬土顆粒:10?20份，礬土細粉10?15份:棕剛玉顆粒15?20，棕剛玉細粉:10?20份，碳化硅:5?10份，氧化鋁微粉:3?8份，氧化硅微粉:3?5份，金屬硅微粉:1?3份，Ti02碳纖維:5?10份，純鋁酸鈣水泥:2?5份，鈦酸鍶粉3-8份，分散劑:0.2?0.8份，防爆纖維:0.2?0.4份，所述分散劑為三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉按一定比例配置的混合物，所述防爆纖維是聚氨酯類纖維，所述礬土顆粒的粒度為5-8_，礬土細粉的粒度為0-45 μ m，礬土中Al203>90wt%，所述棕剛玉顆粒的粒度為3_5mm，棕剛玉細粉的粒度為0-45 μ m，棕剛玉中Al203>94.73wt %，所述碳化硅的粒度為l_3mm，碳化硅中SiC>97.2wt%，所述氧化鋁微粉的粒度為0-10 μ m，氧化鋁微粉中Al203>99.12wt%，所述純鋁酸鈣水泥的粒度為0-45 μ??，鋁酸鈣水泥中Al203>70.35wt%, CaO>28.45wt%，所述氧化硅微粉占主鐵溝澆注料的百分含量為3%，氧化硅微粉的粒度為0-10 μπι，氧化硅微粉中Si02>99.15wt%，所述分散劑是由三聚磷酸鈉和六偏磷酸