[发明专利]一种铵离子稳定型硅溶胶结合的铁沟浇注料

说明书

本发明公开了一种铵离子稳定型硅溶胶结合的铁沟浇注料，组成按质量百分数计如下：棕刚玉55～70％；碳化硅15～30％；球沥青1～3％；复合硅化石墨0.5～3％；氧化铝微粉5～10％；抗氧化剂1～5％；其中，外加铵离子稳定型硅溶胶5～7wt％。本发明采用铵离子稳定型硅溶胶结合剂，尽量降低碱性氧化物等有害杂质引入，制备出的浇注料结构致密，施工流动性好，现场可以实现快速脱模，快速烘烤，抗氧化性好，常温及中高温强度高，材料现场使用效果好，有效增加铁沟一次性通铁量。通过以在碳原料表面化学包覆抗氧化剂的形式引入碳原料，使碳能够在烘烤等环节中尽量不氧化损失，充分起到抗渣铁侵蚀的作用。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种铵离子稳定型硅溶胶结合的铁沟浇注料。

背景技术

现有技术中，高炉出铁场铁沟主要采用水泥结合的铝碳化硅碳质浇注料施工。水泥带入了氧化钙，在材料中钙铝黄长石等低熔物相，降低浇注料的抗侵蚀性，恶化了材料性能。另外浇注料施工后需要进行烘烤脱除水分，而水泥结合浇注料对烘烤温度曲线有严格的要求，水泥水化以后形成数种含结晶水的水化物相，脱水温度范围窄，烘烤温度控制不好就容易引起浇注料爆裂。有个别厂家采用氢氧化钠稳定的硅溶胶作为结合剂制备铁沟浇注料，这种硅溶胶一般是通过水玻璃作为原料制备，会带入较多的钠离子等低熔物，碱性略强，与金属硅和金属铝在常温下即反应，造成浇注料中温和高温条件下碳氧化严重，氧化层较厚，氧化后气孔增多，强度降低，抗渣铁冲刷性和侵蚀性恶化。

发明内容

本发明目的在于提供一种采用铵离子稳定的硅溶胶溶液作为结合剂的铁沟浇注料，这种溶胶除了本身脱水温度范围宽以外，其中的铵离子在常温和受热的时候会成为氨气挥发，在产品中无残留，并且氨气挥发在材料中产生均匀分布的微小气孔，更有利于材料烘烤不爆裂。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种铵离子稳定型硅溶胶结合的铁沟浇注料，其组成按质量百分数计如下：

其中，外加铵离子稳定型硅溶胶5～7wt％。

按上述方案，所述铵离子稳定型硅溶胶的二氧化硅含量为30±1wt％，铵离子含量在0.16±0.01wt％左右，pH值在7-9之间。

按上述方案，所述复合硅化石墨是在石墨表面包覆碳化硅和硅，其中碳含量为20wt％左右。

按上述方案，所述球沥青中碳含量为50-60wt％，粒度范围为1.5-0.3mm。

按上述方案，所述抗氧化剂为单质铝粉、单质硅粉和碳化硼按质量比0.5:10:2的混合物，其中单质铝中Al含量≥99wt％，单质硅粉中Si含量≥90wt％，碳化硼中B₄C含量≥95wt％，混合物粒度范围为≤0.15mm。

按上述方案，所述碳化硅的粒度范围为3-1mm，1-0mm。

按上述方案，所述氧化铝微粉中氧化铝含量≥99wt％，氧化钠含量≤0.3wt％。

按上述方案，所述棕刚玉粒度为12-8mm，8-5mm，5-3mm，3-1mm，其中氧化铝含量≥94.5％。

采用铵离子稳定型硅溶胶结合剂，铵离子在常温和受热条件下即可成为氨气挥发，增加了浇注料的透气性，有利于施工后快速烘烤不爆裂，且这种硅溶胶是通过高纯度硅微粉提取，基本就是由二氧化硅、铵离子、水组成，与目前市场上用的较多的硅溶胶相比，有害杂质含量非常低，不影响铁沟浇注料高温性能。