[發明專利]一種高強耐磨鐵溝料的制備方法及專用設備

在審

• 申請號: 202010487940.3
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111673902A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李明暉;童勝利;沈望華;胡新堂;馬琪;鄭金希
• 申請（專利權）人: 無錫市寶宜耐火材料有限公司
• 主分類號: B28C3/00
• 分類號: B28C3/00;B28C5/16;B28C7/16;C04B7/32;C04B35/10;C04B35/565;C04B35/66
• 代理公司: 宜興知初知識產權代理事務所(普通合伙) 32418
• 代理人: 朱進

本發明公開了一種高強耐磨鐵溝料的制備方法及專用設備，屬于鐵溝料生產技術領域。采用本發明混料機，將干濕原料加入干、濕預混室，攪拌1～2h，預混結束后干濕原料進入混料室，繼續攪拌，均勻后澆注成型；成型后的坯體在110℃干燥10～24h，在1450～1550℃條件下燒成，保溫1～6h，即得到該鐵溝料；原料由以下重量份數組分組成：56～64份礬土骨料，19～33份碳化硅，4～10份α?氧化鋁微粉，2～6份葉臘石和2～4份純鋁酸鈣水泥；添加劑由0.6～1.2份硅微粉、0.5～2.5份球狀瀝青和0.06～0.16份減水劑組成。本發明工藝簡單和成本低廉，所制備的高強耐磨鐵溝料強度高和耐磨性好。

技術領域

本發明屬于鐵溝料生產技術領域，具體涉及一種高強耐磨鐵溝料的制備方法及專用設備。

背景技術

高爐出鐵溝作為運輸通道將鐵水及熔渣輸送至容器中。在此過程出鐵溝用耐火材料周期性的受到鐵水和熔渣的侵蝕及磨損且長期承受反復的冷熱交替作用，致使材料易于開裂和損壞，因而嚴重的影響鐵水的品質和性能。造成這種現象的主要原因是出鐵溝用耐火材料強度低、耐磨性及抗侵蝕性差。

與此同時，隨著鋼鐵產量的飛速發展，高爐逐步向大型化轉變并呈現出鐵水流速快、出鐵量大、鐵水溫度高等特點，進而加速了出鐵溝用耐火材料的損壞速度。因此，提升鐵溝料的性能已成為亟待解決的問題。

一種Al₂O₃-SiC-C質鐵溝澆注料及其制備方法(CN103011868A)公開了一種以電熔棕剛玉顆粒、碳化硅顆粒、碳化硅細粉、α-Al₂O₃微粉、二氧化硅微粉、金屬抗氧化劑、分散劑和鋁酸鈣水泥為原料，并外加金屬催化劑，干混均勻，制得Al₂O₃-SiC-C質鐵溝澆注料。該方法在一定程度上提高鐵溝料的高溫強度和熱震穩定性。但其主要缺陷是：(1)鐵溝料中的孔隙并未得到良好的填充導致耐磨性和抗侵蝕性顯著降低。(2)原料種類繁多致使生產成本增加。一種再生鐵溝料(CN105218119A)公開了一種以剛玉、高鋁礬土和碳素材料的滑板磨削廢料為主要原料制備出成本低的鐵溝澆注料。該方法在一定程度上節約資源并減少環境污染。但其主要缺陷是：(1)滑板磨削廢料中雜質含量高嚴重影響鐵溝料的性能；(2)致密化程度較低不利于鐵溝料的耐磨和抗鐵水侵蝕。Sialon-TiNC復相材料在高爐出鐵溝耐火材料中的應用研究(煉鋼，2011，30(6))公開了采用葉臘石、金紅石和焦炭制備Sialon-TiNC復相材料替代剛玉和碳化硅制備高爐出鐵溝耐火材料，該方法一定程度上提升了耐火材料的抗沖刷能力、并且造價較為低廉。但其主要缺陷為：(1)其工藝極為復雜：將鈦白粉、葉臘石按一定配比并外加焦炭經6小時濕法球磨、烘干、研磨等工藝制備粉體，再將粉體壓制成圓坯經干燥、氮化燒成制備Sialon-TiNC粉體。(2)所制備Sialon-TiNC復合分析其機械強度和抗侵蝕性能較剛玉和碳化硅存在顯著的差距。(3)并未利用葉臘石原位分解反應生成的液相及莫來石纖維對材料的耐磨性能進行提升。一種含有葉臘石的鋼包沿防粘渣澆注料(CN103601511A)公開了以50～70％的高鋁礬土熟料骨料、5～15％葉臘石骨料、5～15％的葉臘石細粉、7～11％的高鋁礬土熟料粉、4～8％的普通硅灰、5～8％的高鋁水泥為原料制備鋼包沿防粘渣澆注料。該方法在一定程度上通過葉臘石原位分解機制提升了材料致密性且改善鋼包沿的防粘渣性。但其主要缺陷為：(1)葉臘石加入量過多，導致在高溫條件下生成大量的熔融液相，顯著降低材料的高溫強度和穩定性能。(2)熔融液相與高鋁礬土反應生成大量的二次莫來石產生體積膨脹導致基體開裂的問題。

發明內容