[发明专利]铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料及其制备方法。

背景技术

传统的铁水包沿浇注料多使用铝酸钙水泥结合的高铝质浇注料，或铝酸钙水泥结合的A1₂O₃-SiC质浇注料。由于铝酸钙水泥会引入一定的CaO，在高温下CaO与浇注料中的Al₂O₃和SiO₂会反应生成低熔点的长石类化合物。因此，往往造成其抗侵蚀性低、耐用性低，难以满足钢厂对铁水包长寿命的使用要求。另一方面，由于采用铝酸钙水泥结合的浇注料中温强度低。因此，其抗机械磨损性能和抗热震稳定性差。此外，由于采用铝酸钙水泥结合的浇注料还需要足够的养护时间和烘烤时间，当快速干燥和烘烤时，浇注料容易出现裂纹和爆裂，某种程度上制约了铁水包的周转效率。

目前，关于高铝质浇注料或A1₂O₃-SiC质浇注料的相关文献报道也有不少，例如：1、申请号为201210247677.6、名称为“一种高铝质高温耐火浇注料及制备方法”的发明专利，该发明专利将一定比例的高铝料、特级高岭土、黑泥、辉绿岩、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、锆英砂和少量水进行混合、困料制成。2、申请号为201310508055.9、名称为“电厂锅炉用高铝质高温耐火浇注料”的发明专利申请，该专利申请浇注料包括以下重量份数组分制成：高铝骨料60～80，特级高岭土5～12，粘结剂5～12，硅微粉2～8，氧化铝微粉2～10，水1～5。其中，在高铝骨料60～80的份数中，粗骨料占30%～40%，中骨料占35%～45%，细骨料占20%～30%。粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁20～40，磷酸盐80～60。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有中温强度高、抗热震性能好、抗侵蚀能力强、并且能快速烘烤的铁水包沿用铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，并提供该硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料的制备方法；即本发明提供一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料配方中含有原料12～8mm的高铝矾土骨料25～35%、8～3mm的高铝矾土骨料10～15%、3～0mm的高铝矾土骨料15～20%、＜88μm的刚玉细粉或铝矾土细粉15～25%、＜88μm的SiC细粉5～12%、＜5μm硅微粉1～5%和＜5μm的α-Al₂O₃微粉5～10%；另外加入占上述原料总重量10～15%铝硅溶胶复合结合剂。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述刚玉细粉中Al₂O₃的质量百分含量≥95%；所述铝矾土细粉中Al₂O₃的质量百分含量≥85%。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述SiC细粉中SiC的质量百分含量≥90%。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述硅微粉中SiO₂的质量百分含量≥90%。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述α-Al₂O₃微粉中Al₂O₃的质量百分含量≥97%。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述铝硅溶胶复合结合剂的制备方法为：首先将30 wt%的ρ-Al₂O₃微粉均匀分散在70wt%的硅溶胶溶液中，然后加入占两种原料总重量0.5～1%的三聚磷酸钠或六偏磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合剂。

根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述硅溶胶溶液中SiO₂ 的质量浓度为30±1%，硅溶胶溶液的密度为1.19～1.21 g·cm^-3(20℃)，硅溶胶溶液中SiO₂ 的粒径为10～20nm。

一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料的制备方法，所述制备方法为：