[发明专利]一种环保型Al2

说明书

本发明涉及一种环保型Al₂O₃‑SiC‑Ti₃SiC₂浇注料及其制备方法。其技术方案是：环保型Al₂O₃‑SiC‑Ti₃SiC₂浇注料的原料成分及其含量是：棕刚玉颗粒为40～60质量份，碳化硅颗粒为15～20质量份，碳化硅细粉或白刚玉细粉为25～35质量份，氧化铝微粉或二氧化硅微粉为6～12质量份，Ti₃SiC₂粉为6～10质量份，铝酸钙水泥1～3质量份。将所述原料混合，加入聚羧酸盐和水，制得环保型Al₂O₃‑SiC‑Ti₃SiC₂浇注料。本发明以Ti₃SiC₂取代传统沥青，具有工艺简单、环境友好的特点，所制备的环保型Al₂O₃‑SiC‑Ti₃SiC₂浇注料抗氧化能力强、耐铁水冲刷、抗渣侵蚀/渗透性能优良，通铁量高。

【技术领域】

本发明属于高炉出铁沟用耐火浇注料领域，尤其涉及一种环保型Al₂O₃-SiC-Ti₃SiC₂浇注料及其制备方法。

【背景技术】

钢铁冶炼技术的进步促使高炉向大型化发展，随之而来的是高炉冶炼强度不断加大，出铁温度逐步升高，铁水流量也显著增加。当前，大型高炉的出铁时间延长、出铁次数更趋频繁，并且铁水流速加快，导致高炉出铁沟面临着长时间铁水冲刷以及严重的熔渣侵蚀。因而，恶劣的大型高炉出铁沟的服役环境，对出铁沟浇注料的高温力学性能和抗渣侵蚀性能提出了更高的要求。

目前，高炉出铁沟工作衬主要以Al₂O₃-SiC-C质浇注料为主，充分利用Al₂O₃-SiC-C质浇注料中碳化硅和碳的高热导性以及与铁渣不润湿性，赋予铁沟料优良的耐冲刷、抗侵蚀性能和抗热震性能。通常，球状沥青被作为Al₂O₃-SiC-C质浇注料的碳源，提高铁沟浇注料的抗渣侵蚀性和渗透性。但是，众所周知，球状沥青作为一种活性碳，其高温氧化温度约700℃，在铁沟浇注料烘烤过程中势必将浇注料表面的沥青烧失，残留下多孔的铁沟工作衬，严重降低Al₂O₃-SiC-C质浇注料的抗渣侵蚀/渗透和耐铁水冲刷性能。一方面，球状沥青的氧化烧失降低了Al₂O₃-SiC-C质浇注料对熔渣的不润湿性能，加剧熔渣对铁沟料的侵蚀；另一方面，沥青的烧失破坏了铁沟料的整体性，降低浇注料的表面强度以及加剧铁渣向浇注料内部的渗透。再者，沥青在烘烤过程中的烧失会释放出有毒烟雾，严重影响施工人员健康病导致环境污染。

为解决Al₂O₃-SiC-C质浇注料因球状沥青烘烤过程中的氧化烧失而带来的耐铁水冲刷和抗渣侵蚀/渗透性能差以及污染环境等问题，“一种耐侵蚀的高炉铁沟自流浇注料及其制备方法”(CN108503377A)的专利技术，公开了一种添加金属铝粉和碳化硼的复合防氧化剂的浇注料。此方法制得的铁沟浇注料虽然可通过防氧化剂来提高材料的高温抗氧化能力，但是在烘烤过程中(～800℃)对浇注料表面球状沥青的抗氧化作用有限。再者，“一种含改性石墨的铁沟浇注料及其制备方法”(CN201410738931.1)的专利技术，公开了一种以熔盐法对石墨改性并取代球状沥青制备铁沟浇注料。此方法采用石墨为碳源解决了沥青烧失产生的有毒气体，但是石墨改性的工艺复杂，不适合工业化生产，同时改性石墨仍然未解决碳源的抗氧化能力差的问题。

【发明内容】