一種高爐出鐵口用耐火材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]
[0002]本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種高爐出鐵口用耐火材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]耐火材料是指耐火度不低于1580°C的一類無機非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來定義已不能全面描述耐火材料了，1580°C并不是絕對的?，F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%-60%。
[0004]碳復(fù)合耐火材料是由兩種或是兩種以上不同性質(zhì)的耐火氧化物和碳素材料及非氧化物材料為原料，含碳有機物作為結(jié)合劑而制成的一種多相復(fù)合耐火材料。采用的氧化物主要有Mg0、Al203、Zr02和MgAl2O4,碳主要是天然石墨，非氧化物主要為Al、S1、Mg等金屬，AlS1、AlMg類的合金以及SiC、B4C 一類的化合物，然后通過添加樹脂或瀝青等結(jié)合劑加以成型，即可得到由氧化物、碳、非氧化合物以及結(jié)合劑組成的復(fù)合耐火材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是提供一種高爐出鐵口用耐火材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高爐出鐵口用耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
氟化鈣0.3-1、乙二醇單甲醚0.2-0.4、高鋁礬土 60-70、磷酸4_5、硅酸鋁20-31、天然橡膠1-1.5、萜烯樹脂4-7、三聚硫氰酸0.1-0.2、亞麻纖維10-16、冰醋酸2_3、正硅酸乙酯26-30、6-10% 的氨水 80-102、3-5% 的雙氧水 100-110、硬脂酸鈣 1-2。
[0007]—種高爐出鐵口用耐火材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將6-10%的氨水、3-5%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液；
(2)將硬脂酸鈣、氟化鈣混合，加入到6-10倍水中，攪拌均勻，加入亞麻纖維，超聲2-3分鐘，加入上述活化液，50-60°C下保溫攪拌20-30分鐘，調(diào)節(jié)PH為中性，得纖維活化液；
(3)將上述正硅酸乙酯加入到8-10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應(yīng)10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100°C /min,升溫到1200-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得鈣碳硅復(fù)合助劑；
(4)將天然橡膠送入密煉機，60-65°C下塑煉3-5分鐘，出料冷卻后加入三聚硫氰酸、乙二醇單甲醚，攪拌混合20-30分鐘，加入萜烯樹脂，70-76°C下保溫攪拌10-20分鐘，得樹脂粘結(jié)劑；
(5)將磷酸與硅酸鋁混合，300-400°C下煅燒10-20分鐘，出料冷卻后加入高鋁礬土，混輾20-30分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為80-90°C，混輾16-20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1200-1400°C條件下燒成。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明的正硅酸乙酯在催化劑冰醋酸加入的條件下水解為硅烷醇溶膠，將硅烷醇溶膠、纖維活化液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含鈣、碳、硅的雜合物，最后經(jīng)過高溫碳化，纖維活化液提供碳源，得到鈣碳硅復(fù)合助劑，該碳硅鈣復(fù)合助劑的化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐熱震、重量輕、強度高；
本發(fā)明的耐火材料具有高抗沖刷、抗侵蝕性，在高爐使用后期，出鐵口整體性完好，侵蝕均勻。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例:
一種高爐出鐵口用耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
氟化鈣0.3、乙二醇單甲醚0.2、高鋁礬土 70、磷酸4、硅酸鋁31、天然橡膠1、萜烯樹脂7、三聚硫氰酸0.2、亞麻纖維16、冰醋酸2、正硅酸乙酯30、6-10%的氨水102、3%的雙氧水110、硬脂酸鈣2。
[0010]—種高爐出鐵口用耐火材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將10%的氨水、5%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液；
(2)將硬脂酸鈣、氟化鈣混合，加入到10倍水中，攪拌均勻，加入亞麻纖維，超聲3分鐘，加入上述活化液，60°C下保溫攪拌30分鐘，調(diào)節(jié)PH為中性，得纖維活化液；
(3)將上述正硅酸乙酯加入到10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在45°C下反應(yīng)12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為10Pa，升溫速率為1(KTC /min，升溫到130(TC后保溫焙燒12 h，得鈣碳硅復(fù)合助劑；
(4)將天然橡膠送入密煉機，65°C下塑煉5分鐘，出料冷卻后加入三聚硫氰酸、乙二醇單甲醚，攪拌混合30分鐘，加入萜烯樹脂，76°C下保溫攪拌20分鐘，得樹脂粘結(jié)劑；
(5)將磷酸與硅酸鋁混合，400°C下煅燒20分鐘，出料冷卻后加入高鋁礬土，混輾30分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為90°C，混輾20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1400°C條件下燒成。
[0011]性能測試:
將本發(fā)明的耐火材料按GB/T13244檢測抗氧化性(1000 °C X3h)，脫碳層厚度為4.6mm ;按YB/T376.1檢測1100°C水冷的抗熱震性，試樣可以經(jīng)受8次的試驗不出現(xiàn)裂紋；高溫抗折強度為7.7MPa。
【主權(quán)項】
1.一種高爐出鐵口用耐火材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 氟化鈣0.3-1、乙二醇單甲醚0.2-0.4、高鋁礬土 60-70、磷酸4_5、硅酸鋁20-31、天然橡膠1-1.5、萜烯樹脂4-7、三聚硫氰酸0.1-0.2、亞麻纖維10-16、冰醋酸2_3、正硅酸乙酯26-30、6-10% 的氨水 80-102、3-5% 的雙氧水 100-110、硬脂酸鈣 1-2。2.一種如權(quán)利要求1所述的高爐出鐵口用耐火材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將6-10%的氨水、3-5%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液； (2)將硬脂酸鈣、氟化鈣混合，加入到6-10倍水中，攪拌均勻，加入亞麻纖維，超聲2-3分鐘，加入上述活化液，50-60°C下保溫攪拌20-30分鐘，調(diào)節(jié)PH為中性，得纖維活化液； (3)將上述正硅酸乙酯加入到8-10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應(yīng)10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100°C /min,升溫到1200-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得鈣碳硅復(fù)合助劑； (4)將天然橡膠送入密煉機，60-65°C下塑煉3-5分鐘，出料冷卻后加入三聚硫氰酸、乙二醇單甲醚，攪拌混合20-30分鐘，加入萜烯樹脂，70-76°C下保溫攪拌10-20分鐘，得樹脂粘結(jié)劑； (5)將磷酸與硅酸鋁混合，300-400°C下煅燒10-20分鐘，出料冷卻后加入高鋁礬土，混輾20-30分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為80-90°C，混輾16-20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1200-1400°C條件下燒成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高爐出鐵口用耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的：氟化鈣0.3-1、乙二醇單甲醚0.2-0.4、高鋁礬土60-70、磷酸4-5、硅酸鋁20-31、天然橡膠1-1.5、萜烯樹脂4-7、三聚硫氰酸0.1-0.2、亞麻纖維10-16、冰醋酸2-3、正硅酸乙酯26-30、6-10%的氨水80-102、3-5%的雙氧水100-110、硬脂酸鈣1-2，本發(fā)明的正硅酸乙酯在催化劑冰醋酸加入的條件下水解為硅烷醇溶膠，將硅烷醇溶膠、纖維活化液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經(jīng)過高溫碳化，纖維活化液提供碳源，得到碳硅復(fù)合助劑，該碳硅鈣復(fù)合助劑的化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐熱震、重量輕、強度高。
【IPC分類】C04B35/66, C04B35/622
【公開號】CN105036758
【申請?zhí)枴緾N201510316057
【發(fā)明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業(yè)設(shè)計有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月10日