本发明属于金属冶炼的技术领域，特别涉及一种碳化硅捣打料及其制备方法。
背景技术：
捣打料主要用在高炉出铁沟、渣沟的捣打、砌筑与修补，或者不方便用浇注施工的部位。目前，高炉铁沟用捣打料以刚玉、特级矾土、sic为捣打料基体，加入一定量的沥青粉、焦油等结合剂。大高炉的主沟一般使用浇注料，而在铁沟部分多使用捣打料。小高炉由于渣铁难于清理，多使用捣打料为主，通铁量仅在几千吨，近年成分与配方改进后的捣打料通铁量达到过2万多吨。免烘烤铁沟捣打料不需要烘烤，直接通铁，使用比较方便，捣打也容易。但由于使用了沥青、焦油，在高温下使用，散发黄色的有毒烟雾，对现场环境有影响，损害工人的健康。而且铁沟使用中粘渣、局部破坏时，清渣非常困难，温度高，此时局部铺沟，捣打料味道重，影响环境。捣打料以碳化硅、石墨、电煅烧无烟煤为原材料，掺加多种超细粉添加剂，电熔水泥或复合树脂为结合剂制成的散状料体。用于填充炉身冷却设备与砌体间隙或砌体找平层用填充料。酸性、中性、碱性捣打料广泛应用在无芯中频炉、有芯感应炉中，作为中频炉捣打料用以熔化灰口铸铁、球墨铸铁、可煅铸铁、蠕墨铸铁及铸铁合金，熔化碳钢、合金钢、高锰钢、工具钢、耐热钢、不锈钢，熔化铝及其合金，熔化紫铜、黄铜、白铜及青铜等铜合金等。以炭素捣打料为例：根据不同的高炉炉型和不同的材料设计要求，炭素捣打料主要用于高炉炉底碳砖与炉底密封板之间及炉缸碳砖与冷却壁之间的缝隙，以及炉底水冷管中心线以上的找平和冷却壁的填充，所有部位都要求经捣打料后的炭素捣打料有一定的强度和致密度，充满每个角落和很小的缝隙，达到不渗漏铁水和煤气的要求，而且炭素捣打料的导热系数与高炉热的炭砖和冷却壁的性能要基本保持一致，才不至于影响高炉寿命，从而保持高炉正常的生产。近年来，随着钢铁行业的持续低迷，各钢铁企业降低成本的压力剧增，耐火材料也成为钢铁行业将本增效的重要环节。
技术实现要素：
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种碳化硅捣打料及其制备方法，能够使修补后的铁沟的抗渣侵蚀性、抗铁水冲刷性提高和通铁量提高，耐化学侵蚀性能强，热震稳定性好，使用寿命长。
为实现上述目的，本发明提出一种碳化硅捣打料，采用以下技术方案：该碳化硅捣打料由高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、超低铝酸钙水泥、六偏磷酸钠组成，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：高铝矾土熟料30～40重量份、棕刚玉15～25重量份、石墨微粉5～10重量份、氧化铝微粉5～10重量份、金属硅微粉4～12重量份、结合剂15～25重量份、分散剂3～8重量份。
优选地，所述高铝矾土熟料为颗粒＜0.74mm的细粉，所述高铝矾土熟料的纯度＞92％；所述棕刚玉为颗粒＜0.068mm的细粉，所述棕刚玉的纯度＞92％；所述石墨微粉为颗粒＜0.03mm的细粉，所述石墨微粉的纯度＞99.2％；所述氧化铝微粉为颗粒＜0.0035mm，所述氧化铝微粉的纯度为＞98.5％；所述金属硅微粉的颗粒＜0.7um，所述金属硅微粉的纯度为＞99％。
优选地，所述结合剂为超低铝酸钙水泥，超低铝酸钙水泥所述为颗粒＜0.615mm的细粉，所述超低铝酸钙水泥的纯度＞95％。
优选地，所述分散剂为六偏磷酸钠和/或六偏磷酸钾。
优选地，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：所述高铝矾土熟料30份；所述棕刚玉15份；所述石墨微粉5份；所述氧化铝微粉5份；所述金属硅微粉4份；所述超低铝酸钙水泥15份；所述六偏磷酸钠3份。
优选地，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：所述高铝矾土熟料34份；所述棕刚玉19份；所述石墨微粉7份；所述氧化铝微粉6份；所述金属硅微粉6份；所述超低铝酸钙水泥16份；所述六偏磷酸钠6份。
优选地，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：所述高铝矾土熟料36份；所述棕刚玉20份；所述石墨微粉9份；所述氧化铝微粉10份；所述金属硅微粉8份；所述超低铝酸钙水泥：22份；所述六偏磷酸钠6份。
优选地，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：所述高铝矾土熟料33份；所述棕刚玉23份；所述石墨微粉8份；所述氧化铝微粉9份；所述金属硅微粉8份；所述超低铝酸钙水泥：18份；所述六偏磷酸钠：5份。
优选地，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：所述高铝矾土熟料33份；所述棕刚玉16份；所述石墨微粉9份；所述氧化铝微粉10份；所述金属硅微粉6份；所述超低铝酸钙水泥25份；所述六偏磷酸钠7份。
本发明还提供一种制备所述碳化硅捣打料的方法，该方法包括以下步骤：先将高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥、六偏磷酸钠搅拌至手捏成团的物料，最后进行密封包装。
本发明公开的一种碳化硅捣打料及其制备方法具备以下有益效果：
采用本发明公开的碳化硅捣打料即由高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、结合剂和分散剂等材料制成的优质修补料，在高温下，捣打料中的si粉和碳素材料原位生成的纤维状sic穿插在刚玉骨架结构的空隙中，填充气孔，堵塞熔渣渗透的主要通道，有利于提高抗渣侵蚀性；加入的石墨微粉原料增加了材料基质中的非氧化物含量，有利于进一步提高材料的抗侵蚀性；生成的sic高温氧化后生成的sio与渣中的cao以及材料基质中的al2o3，反应生成低熔相cas2使材料逐渐被熔蚀；熔渣和钙长石还会从侵蚀层向内渗透，但会遇到越来越多的sic阻挡，而侵蚀层中的刚玉颗粒与熔渣中的cao反应生cao·6a12o3，其熔点为1830℃，在刚玉颗粒表层固定下来，没有进一步渗透到材料中，加强了结构的稳定性，提高抗渣侵蚀性，该产品采用捣打技术施工，施工质量和效率方面都得到了提高。
本发明还能够使修补后的铁沟的抗渣侵蚀性、抗铁水冲刷性提高和通铁量提高，耐化学侵蚀性能强，热震稳定性好，使用寿命长。
具体实施方式
以下参照实施例，进一步描述本发明的具体技术方案，以便本领域的学者及技术人员进一步理解本发明，而不构成本发明的权利限制。
本实施例公开一种碳化硅捣打料及其制备方法，所述碳化硅捣打料由高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、超低铝酸钙水泥、六偏磷酸钠组成，所述碳化硅捣打料各组分的重量比为：高铝矾土熟料30～40重量份、棕刚玉15～25重量份、石墨微粉5～10重量份、氧化铝微粉5～10重量份、金属硅微粉4～12重量份、结合剂15～25重量份、分散剂3～8重量份。
先将高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥、六偏磷酸钠搅拌至手捏成团的物料，密封包装。
实施例1
本实施例1公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料30份；棕刚玉15份；石墨微粉5份；氧化铝微粉5份；金属硅微粉4份；超低铝酸钙水泥15份；六偏磷酸钠3份。
制备本实施例1的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料30份、棕刚玉15份、石墨微粉5份、氧化铝微粉5份、金属硅微粉4份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥15份、六偏磷酸钠3份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例1。
实施例2
本实施例2公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料34份；棕刚玉19份；石墨微粉7份；氧化铝微粉6份；金属硅微粉6份；超低铝酸钙水泥16份；六偏磷酸钠6份。
制备本实施例2的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料34份、棕刚玉19份、石墨微粉7份、氧化铝微粉6份、金属硅微粉6份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥16份、六偏磷酸钠6份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例2。
实施例3
本实施例3公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料36份；棕刚玉20份；石墨微粉9份；氧化铝微粉10份；金属硅微粉8份；超低铝酸钙水泥22份；六偏磷酸钠6份。
制备本实施例3的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料36份、棕刚玉20份、石墨微粉9份、氧化铝微粉10份、金属硅微粉8份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥22份、六偏磷酸钠6份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例3。
实施例4
本实施例4公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料33份；棕刚玉23份；石墨微粉8份；氧化铝微粉9份；金属硅微粉8份；超低铝酸钙水泥18份；六偏磷酸钠5份。
制备本实施例4的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料33份、棕刚玉23份、石墨微粉8份、氧化铝微粉9份、金属硅微粉8份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥18份、六偏磷酸钠5份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例4。
实施例5
本实施例5公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料33份；棕刚玉16份；石墨微粉9份；氧化铝微粉10份；金属硅微粉6份；超低铝酸钙水泥25份；六偏磷酸钠7份。
制备本实施例5的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料33份、棕刚玉16份、石墨微粉9份、氧化铝微粉10份、金属硅微粉6份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥25份、六偏磷酸钠7份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例5。
实施例6
本实施6公开的一种碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的比例为：高铝矾土熟料40份；棕刚玉25份；石墨微粉15份；氧化铝微粉10份；金属硅微粉12份；超低铝酸钙水泥25份；六偏磷酸钠7份。
制备本实施例6的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料40份、棕刚玉25份、石墨微粉15份、氧化铝微粉10份、金属硅微粉12份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥25份、六偏磷酸钠7份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到实施例6。
为了更加突出本发明的显著效果，下面结合两个对比例进行对比说明。
对比例1
本对比例1提出的碳化硅捣打料中：碳化硅捣打料包括以下组分且各组分的分数比例为：高铝矾土熟料45份；棕刚玉25份；石墨微粉15份；氧化铝微粉10份；金属硅微粉12份；超低铝酸钙水泥：25份；六偏磷酸钠：7份。
制备本对比例1的碳化硅捣打料的方法为：先将高铝矾土熟料45份、棕刚玉25份、石墨微粉15份、氧化铝微粉10份、金属硅微粉12份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥25份、六偏磷酸钠7份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到对比例1。
对比例2
本对比例2提出的碳化硅捣打料中：捣打料包括以下组分且各组分的分数比例为：高铝矾土熟料33份；棕刚玉25份；石墨微粉9份；氧化铝微粉10份；金属硅微粉6份；超低铝酸钙水泥25份；六偏磷酸钠7份。
制备本对比例2的碳化硅捣打料的方法为先将高铝矾土熟料33份、棕刚玉25份、石墨微粉9份、氧化铝微粉10份、金属硅微粉6份混合均匀，再加入超低铝酸钙水泥25份、六偏磷酸钠7份搅拌至手捏成团的物料，密封包装得到对比例2。
将上述实施例1～6、对比例1～2制备的捣打料进行测试记录，得到表1。
其中，测试标准为：
yb/t5200-1993——致密耐火浇注料显气孔率和体积密度试验方法；
gb/t5072-1993——耐火材料常温耐压强度试验方法
表1
通过表1记录的数据可以得出，实施例1～6在对比例1～2的参照下，显气孔率下降了一半多，体积密度显著增大，耐压强度在不同温度下都明显增强。
因此，采用本发明的技术方案，即采用由高铝矾土熟料、棕刚玉、石墨微粉、氧化铝微粉、金属硅微粉、结合剂和分散剂等材料制成的优质修补料，在高温下，捣打料中的si粉和碳素材料原位生成的纤维状sic穿插在刚玉骨架结构的空隙中，填充气孔，堵塞熔渣渗透的主要通道，有利于提高抗渣侵蚀性；加入的石墨微粉原料增加了材料基质中的非氧化物含量，有利于进一步提高材料的抗侵蚀性；生成的sic高温氧化后生成的sio与渣中的cao以及材料基质中的al2o3，反应生成低熔相cas2使材料逐渐被熔蚀；熔渣和钙长石还会从侵蚀层向内渗透，但会遇到越来越多的sic阻挡，而侵蚀层中的刚玉颗粒与熔渣中的cao反应生cao·6a12o3，其熔点为1830℃，在刚玉颗粒表层固定下来，没有进一步渗透到材料中，加强了结构的稳定性，提高抗渣侵蚀性。该产品采用捣打技术施工，施工质量和效率方面都得到了提高。
综上，采用本发明的技术方案能够使修补后的铁沟的抗渣侵蚀性、抗铁水冲刷性提高和通铁量提高，耐化学侵蚀性能强，热震稳定性好，使用寿命长。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明的精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。