铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料及其制备方法 【技术领域】，特别是涉及一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注 料及其制备方法。 [0002] 传统的铁水包沿浇注料多使用铝酸钙水泥结合的高铝质浇注料，或铝酸钙水泥结 合的Al203-SiC质浇注料。由于铝酸钙水泥会引入一定的CaO，在高温下CaO与浇注料中的 ai2o3和Si02会反应生成低熔点的长石类化合物。因此，往往造成其抗侵蚀性低、耐用性低， 难以满足钢厂对铁水包长寿命的使用要求。另一方面，由于采用铝酸钙水泥结合的浇注料 中温强度低。因此，其抗机械磨损性能和抗热震稳定性差。此外，由于采用铝酸钙水泥结合 的浇注料还需要足够的养护时间和烘烤时间，当快速干燥和烘烤时，浇注料容易出现裂纹 和爆裂，某种程度上制约了铁水包的周转效率。 [0003]目如，关于闻招质烧注料或Al203_SiC质烧注料的相关文献报道也有不少，例如： 1、申请号为201210247677. 6、名称为"一种高铝质高温耐火浇注料及制备方法"的发明专 利，该发明专利将一定比例的高铝料、特级高岭土、黑泥、辉绿岩、粘结剂、促凝粉、刚玉粉、 锆英砂和少量水进行混合、困料制成。2、申请号为201310508055. 9、名称为"电厂锅炉用高 铝质高温耐火浇注料"的发明专利申请，该专利申请浇注料包括以下重量份数组分制成：高 铝骨料60?80，特级高岭土 5?12，粘结剂5?12，硅微粉2?8，氧化铝微粉2?10，水 1?5。其中，在高铝骨料60?80的份数中，粗骨料占 30%?40%，中骨料占 35%?45%，细 骨料占 20%?30%。粘结剂包括以下重量份数组分制成：硅酸镁20?40，磷酸盐80?60。

[0004] 本发明要解决的技术问题是：提供一种具有中温强度高、抗热震性能好、抗侵蚀能 力强、并且能快速烘烤的铁水包沿用铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，并提供该硅溶胶 复合结合铝碳化硅浇注料的制备方法；即本发明提供一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注 料及其制备方法。
[0005] 为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是： 本发明提供一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注 料配方中含有原料12?8mm的高铝矾土骨料25?35%、8?3mm的高铝矾土骨料10?15%、 3?0_的高铝矾土骨料15?20%、< 88 μ m的刚玉细粉或铝矾土细粉15?25%、< 88 μ m 的SiC细粉5?12%、< 5 μ m硅微粉1?5%和< 5 μ m的α -Α1203微粉5?10% ;另外加入 占上述原料总重量10?15%铝硅溶胶复合结合剂。
[0006] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述刚玉细粉中Α1203的质量百 分含量> 95% ;所述铝矾土细粉中Α1203的质量百分含量> 85%。
[0007] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述SiC细粉中SiC的质量百分 含量> 90%。
[0008] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述硅微粉中Si02的质量百分含 量彡90%。
[0009] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述α -Α1203微粉中Α1203的质量 百分含量> 97%。
[0010] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述铝硅溶胶复合结合剂的制备 方法为：首先将30 wt%的P -A1203微粉均匀分散在70wt%的硅溶胶溶液中，然后加入占两 种原料总重量0. 5?1%的三聚磷酸钠或六偏磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合 剂。
[0011] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，所述硅溶胶溶液中Si02的质量浓 度为30±1%，硅溶胶溶液的密度为1. 19?1. 21 g*cm^(20°C )，硅溶胶溶液中Si02的粒径 为 10 ?20nm。
[0012] 一种铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料的制备方法，所述制备方法为： 首先按照上述浇注料的配比比例称取各种原料，首先将称取的高铝矾土骨料、刚玉细 粉或铝矾土细粉、SiC细粉、硅微粉和α-Α1203微粉混合均匀，然后加入铝硅溶胶复合结合 剂混合均匀，混合均匀后振动成型，成型后的坯体在自然环境温度下养护4?8小时，养护 后脱模，脱模后经120?140°C下干燥12?24小时，干燥后得到产品铝硅溶胶复合结合铝 碳化硅浇注料。
[0013] 根据上述的铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料的制备方法，所得产品铝硅溶胶复 合结合铝碳化硅浇注料的体积密度为2. 60?2. 85 g · cm_3。
[0014] 本发明的积极有益效果： 1、本发明浇注料与铝酸钙水泥结合的浇注料相比，本发明制备的浇注料由于不采用铝 酸钙水泥结合，浇注料中不含CaO，高温下不会生产低熔点相，因此，其抗铁渣侵蚀性能强 (1450°C X3h静态坩埚抗渣实验时，本发明浇注料抗侵蚀能力是传统的水泥结合高铝浇注 料的2倍)。
[0015] 2、本发明浇注料由于采用了铝硅溶胶复合结合剂，在中温下结合剂中的超细Si02 粒子和A1203粒子会反应生成抗热震稳定性好的莫来石。因此，本发明浇注料的中温强度 高，抗热震性能好（1100°c -水冷条件下,本发明浇注料抗热震性次数> 10次，而传统的水 泥结合高铝浇注料的抗热震性次数< 8次。）。
[0016] 3、本发明浇注料制备过程中只需4_8h小时的短时间养护，低于水泥结合浇注料 最低24h的养护时间，并且可以快速烘烤，不会出现爆裂的问题。
[0017] 综上所述，本发明采用铝硅溶胶复合结合剂浇注料具有中温强度高、抗热震性能 好、抗侵蚀性能强的特点，并且还能快速烘烤，提高铁水包的周转效率。其使用寿命与铁包 渣线砖达到同步，解决了普通高铝浇注料中途需要修补的问题，使用寿命为原来的二倍，可 有效节约耐火材料的消耗。
[0018] 四、
[0019] 以下实施例中采用的各原料具体要求如下： 所述刚玉细粉中A1203的质量百分含量> 95%，所述铝矾土细粉中A1203的质量百分含 量彡85%，所述SiC细粉中SiC的质量百分含量> 90%，所述硅微粉中Si02的质量百分含量 彡90%，所述α -Α1203微粉中Α1203的质量百分含量彡97%。
[0020] 实施例1 ： 本发明铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料的原料 组成为：12?8mm的高铝矾土骨料25%、8?3mm的高铝矾土骨料10%、3?0mm的高铝矾土 骨料15%、< 88 μ m的刚玉细粉25%、< 88 μ m的SiC细粉12%、< 5 μ m硅微粉3%和< 5 μ m 的α -Α1203微粉10% ;另外加入占上述原料总重量10%的铝硅溶胶复合结合剂。
[0021] 所述铝硅溶胶复合结合剂的制备方法为：首先将30 wt%的Ρ -A1203微粉均匀分散 在70wt%的硅溶胶溶液中（所述硅溶胶溶液中Si02的质量浓度为30±1%，硅溶胶溶液的密 度为1. 19?1. 21 g ·αιΓ3(20? )，硅溶胶溶液中Si02的粒径为10?20nm)，然后加入占两 种原料总重量0. 8%的三聚磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合剂。
[0022] 实施例2 ： 本发明铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料的原料 组成为：12?8mm的高铝矾土骨料35%、8?3mm的高铝矾土骨料10%、3?0mm的高铝矾土 骨料20%、< 88 μ m的刚玉细粉15%、< 88 μ m的SiC细粉5%、< 5 μ m硅微粉5%和< 5 μ m 的α -Α1203微粉10% ;另外加入占上述原料总重量15%的铝硅溶胶复合结合剂。
[0023] 所述铝硅溶胶复合结合剂的制备方法为：首先将30 wt%的Ρ -A1203微粉均匀分散 在70wt%的硅溶胶溶液中（所述硅溶胶溶液中Si02的质量浓度为30±1%，硅溶胶溶液的密 度为1. 19?1. 21 g ·αιΓ3(20? )，硅溶胶溶液中Si02的粒径为10?20nm)，然后加入占两 种原料总重量0. 5%的六偏磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合剂。
[0024] 实施例3 ： 本发明铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料的原料 组成为：12?8mm的高铝矾土骨料30%、8?3mm的高铝矾土骨料13%、3?0mm的高铝矾土 骨料17%、< 88 μ m的刚玉细粉20%、< 88 μ m的SiC细粉11%、< 5 μ m硅微粉1%和< 5 μ m 的α -Α1203微粉8% ;另外加入占上述原料总重量12%的铝硅溶胶复合结合剂。
[0025] 所述铝硅溶胶复合结合剂的制备方法为：首先将30 wt%的Ρ -A1203微粉均匀分散 在70wt%的硅溶胶溶液中（所述硅溶胶溶液中Si02的质量浓度为30±1%，硅溶胶溶液的密 度为1. 19?1. 21 g ·αιΓ3(20? )，硅溶胶溶液中Si02的粒径为10?20nm)，然后加入占两 种原料总重量1%的六偏磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合剂。
[0026] 实施例4 ： 本发明铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料的原料 组成为：12?8mm的高铝矾土骨料35%、8?3mm的高铝矾土骨料12%、3?0mm的高铝矾土 骨料20%、< 88 μ m的刚玉细粉15%、< 88 μ m的SiC细粉8%、< 5 μ m硅微粉5%和< 5 μ m 的α -Α1203微粉5% ;另外加入占上述原料总重量11%的铝硅溶胶复合结合剂。
[0027] 所述铝硅溶胶复合结合剂的制备方法为：首先将30 wt%的Ρ -A1203微粉均匀分散 在70wt%的硅溶胶溶液中（所述硅溶胶溶液中Si02的质量浓度为30±1%，硅溶胶溶液的密 度为1. 19?1. 21 g ·αιΓ3(20? )，硅溶胶溶液中Si02的粒径为10?20nm)，然后加入占两 种原料总重量0. 6%的三聚磷酸钠，混合均匀后制备成铝硅溶胶复合结合剂。
[0028] 实施例5 ： 本发明铝硅溶胶复合结合铝碳化硅浇注料，以重量百分含量表示，所述浇注料的原料