高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂及其制备与使用方法技术

本发明专利技术提供了一种高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，该浇注料为Al2O3-SiC-C浇注料，按照质量百分比计，该复合添加剂包括18%～30%的α-Al2O3粉末、10%～25%的Cr2O3粉末、8%～20%的乙二醇粉末、6%～15%的聚磷酸盐、20%～35%的烷基芳基脂磺酸钠。与现有技术相比，该复合添加剂一方面能够有效改善Al2O3-SiC-C浇注料中SiC材料以及C源材料的表面特性，使其易于浸润；另一方面能够提高浇注料加水后的润湿效果，从而降低加水量，使其形成流动性良好的无偏析浆体，达到最紧密堆积，形成致密浇注体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料领域，具体涉及一种高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，以及其制备方法与使用方法。
技术介绍
高炉出铁沟是引导高温铁水和溶渣的通道，其内衬由耐火材料构成，但是仍然受到铁水和渣液的高温、机械和化学侵蚀。首先，铁水和熔渣流动时对耐火材料表层进行冲刷；其次，由于出铁时冷热的频繁交替或高温长时间作用，耐火材料易产生微裂纹，这类微裂纹加剧了铁水和渣液的渗透，导致结构破坏严重化。因此，高炉出铁沟内衬材料一般有如下要求：（1）耐铁水和熔渣的冲刷能力强，耐热震稳定性好，重烧体积变化小，抗氧化能力强；（2）施工方便，不粘结渣铁，便于修理和拆除；（3）具有均匀、高致密的结构，强度高但不产生有害气体。目前，高炉出铁沟用耐火材料以Al2O3-SiC-C体系为主，其中尤以Al2O3-SiC-C浇注料逐渐在大中型高炉上被推广使用。Al2O3-SiC-C浇注料多以刚玉或铝钒土、碳化硅为骨料，碳化硅及碳素为基质，铝酸钙水泥或粘土为结合剂，制成散状耐火材料，在现场加水混合浇注成型而得到。为了提升浇注料的性能，例如流变特性、作业性能、强度发展和使用性能，获得高致密度、结构均匀、性能优良的整体浇注体，往往在Al2O3-SiC-C浇注料中添加多种微粉和超微粉，因此目前广泛使用的Al2O3-SiC-C浇注料成分复杂。但是，这种含有多种添加微粉的Al2O3-SiC-C浇注料存在的主要问题有：（1）添加物的充分均匀地混合是发挥该少量添加物作用的必要条件，但是在浇注料实际生产制造过程中，由于添加物数量很少，例如分散剂、防爆剂，很难与大含量的高铝料、SiC料等混合均匀；（2）Al2O3-SiC-C浇注料中所含的SiC骨料、粉料，以及沥青、石墨等碳源材料属于非亲水材料，因此在浇注料实际生产制造过程中该SiC源材料以及C源材料难以被润湿；（3）浇注料施工中需要加水，但是受现场条件、施工人员对材料物性认识和工期的限制，加水量很难实行精确控制，往往加水量过多，造成材料使用性能下降；另一方面，加水后材料混合中不易分散均匀，难以形成密实浇注体。
技术实现思路
本专利技术的技术目的针对上述高炉出铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的不足，提供一种直接添加到该浇注料中的复合添加剂，该复合添加剂一方面能够有效改善SiC源材料以及C源材料的表面特性，使其易于浸润，能够良好分散于浇注料体中；另一方面能够提高浇注料加水后的润湿效果，从而降低加水量，使其形成流动性良好的无偏析浆体，达到最紧密堆积，形成致密浇注体。本专利技术实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，该浇注料为Al2O3-SiC-C浇注料，按照质量百分比计，该复合添加剂包括如下组份：α-Al2O3粉末18%～30%Cr2O3粉末10%～25%乙二醇粉末8%～20%聚磷酸盐6%～15%烷基芳基脂磺酸钠20%～35%；其中，所述的α-Al2O3微粉中Al2O3纯度优选大于或等于99.9%，α-Al2O3微粉的粒径优选小于5μm；所述的Cr2O3微粉中，Cr2O3纯度优选大于或等于99.9%，Cr2O3微粉的粒径优选小于5μm；所述的乙二醇为缩聚物粉末；所述的聚磷酸盐包括但不限于三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等中的一种或几种。本专利技术高炉出铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的复合添加剂的制备方法为：按照质量百分比含量称量上述粉料，室温条件下搅拌均匀，即得到所述的复合添加剂。作为优选，需用将上述称量后的粉料分别加入到搅拌机中搅拌均匀。其中，转子转速优选为400转/分～600转/分，转盘转速优选为150转/分～200转/分，最优选为180转/分，搅拌时间优选为10min～15min。本专利技术高炉出铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的复合添加剂的使用方法为：将复合添加剂与散装Al2O3-SiC-C混合料按照一定质量比混合均匀，制作成型体时在其中加水混合得到浆体，然后浇注成型。其中，作为优选，质量比优选为1:40～1:200；Al2O3-SiC-C混合料以刚玉或铝钒土、碳化硅为骨料，碳化硅及碳素为基质，铝酸钙水泥或粘土为结合剂。综上所述，本专利技术提供了一种高炉出铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的复合添加剂，与现有的该Al2O3-SiC-C浇注料中的添加剂相比，具有如下特点：（1）能够有效改善Al2O3-SiC-C浇注料中所含的SiC骨料、粉料以及沥青、石墨等碳源材料的表面特性，使其易于浸润，能够良好分散于浇注料体中；（2）能够提高Al2O3-SiC-C浇注料加水后的润湿效果，从而降低加水量，使其形成流动性良好的无偏析浆体，达到最紧密堆积，形成致密浇注体；同时，能够在加水后迅速润湿物料，形成混合均匀的浆体，有利于提高施工效率；另外，本专利技术采用首先将加入Al2O3-SiC-C浇注料的各种微粉和超微粉高度分散均匀，得到分散均匀的复合添加剂，然后将该复合添加剂与散装Al2O3-SiC-C混合料混合的方法，有利于充分混合出分散均匀的混合料，解决了添加物混合不均匀，不能最大限度发挥其作用的问题。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。实施例1：本实施例中，高炉出铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的复合添加剂包括α-Al2O3粉末、Cr2O3粉末、乙二醇粉末、三聚磷酸钠以及烷基芳基脂磺酸钠，按照质量百分比计，各组份含量如下：α-Al2O3粉末18%Cr2O3粉末20%乙二醇粉末18%三聚磷酸钠12%烷基芳基脂磺酸钠32%；其中，α-Al2O3粉末中Al2O3纯度大于或等于99.9%，粒径小于5μm；Cr2O3粉末中，Cr2O3纯度大于或等于99.9%，粒径小于5μm。上述复合添加剂的制备流程为：在室温条件下，往搅拌机中加入18%的α-Al2O3微粉、20%的Cr2O3微粉、18%的乙二醇、12%的三聚磷酸钠和32%的烷基芳基脂磺酸钠；设定搅拌时间为10min，转子转速为450转/min，转盘转速为180转/min，搅拌后得到复合添加剂。将上述制得的复合添加剂与散装Al2O3-SiC-C混合料按照质量比1:20混合均匀，使用时在其中加水混合得到浆体，发现：该Al2O3-SiC-C浇注料加水后完全润湿时间缩短了50%，振动流动值增加了3本文档来自技高网...

【技术保护点】
高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征在于：所述的浇注料为Al2O3?SiC?C，按照质量百分比计，所述的复合添加剂包括如下组份：α?Al2O3粉末18%～30%Cr2O3粉末10%～25%乙二醇粉末8%～20%聚磷酸盐6%～15%烷基芳基脂磺酸钠20～35%。

【技术特征摘要】
1.高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征在于：所述的浇注料为
Al2O3-SiC-C，按照质量百分比计，所述的复合添加剂包括如下组份：
α-Al2O3粉末18%～30%
Cr2O3粉末10%～25%
乙二醇粉末8%～20%
聚磷酸盐6%～15%
烷基芳基脂磺酸钠20～35%。
2.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征
在于：所述的α-Al2O3粉末的粒径小于5μm。
3.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征
在于：所述的Cr2O3粉末的粒径小于5μm。
4.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征
在于：所述的乙二醇粉末为缩聚物粉末。
5.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂，其特征
在于：所述的聚磷酸盐为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的高炉出铁沟用浇注料的复合添加剂的制备方
法，其特征在于：按照所述的质量百分比称量各粉料，室温条件下混合、...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勋海，刘兴平，徐焱慧，徐自伟，范咏莲，张君博，邱海龙，郑江，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，中冶工程材料有限公司，中国京冶工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：