一种碳化硅质浇注料的制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳化硅质浇注料的制备工艺，包括配制原料、模具浇筑、干燥和升温固化处理等步骤。硅溶胶结合碳化硅浇注料能较好的适应炉底及炉缸熔融物的侵蚀和温度的变化，有效满足炉内服役时苛刻的工作环境要求，该材料较好的导热性，可以将该材料周围及该材料内部温度及时通过炉壳冷却壁导出，从而有效降低该材料周围环境的温度，在炉底烧穿形成的铁水泄漏通道内形成较为稳定的熔融物、甚至死铁层。
【专利说明】
一种碳化硅质浇注料的制备工艺
技术领域
[0001]本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种碳化娃质饶注料的制备工艺。
【背景技术】
[0002]碳化硅(SiC)是一种共价键结合化合物，具有较强的原子间的结合力，高熔点、高硬度、低膨胀性、高强度、高导热性、耐热震稳定性、强化学稳定性等特性，是良好的耐火材料原料。以碳化娃为原料生产的黏土结合碳化娃、氧化物结合碳化娃、氮化物结合碳化娃、重结晶碳化硅、反应烧结渗硅碳化硅等制品以及不定形耐火材料广泛应用于冶金工业的高炉、炼锌炉，陶瓷工业的窑具等。随着人们对能源和生产成本的重视，黏土结合和低档的莫来石结合SiC制品逐渐淘汰，尚品质的氧化物结合SiC，特别是尚品质的S12结合SiC制品具有很好的发展前景。目前以硅溶胶作为结合剂应用于耐火材料有了一些研究，但不够全面。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种提高稻草利用率的碳化硅质浇注料的制备工艺。
[0004]为实现上述技术效果，本发明的技术方案为:一种碳化硅质浇注料的制备工艺，其特征在于，制备工艺包括以下步骤:
[0005]SI:配置原料碳化硅微粒、碳化硅微粉、α -Al203微粉、结合剂、减水剂和固化剂；
[0006]S2:将SI中的原料搅拌混匀，将混合料放入模具中振动成型，静置I天后脱模，得成型浇筑件；
[0007]S3:将S2所得成型浇筑件置于110?120°C的烘箱内24?36h干燥；
[0008]S4:将S3所得产品置于1000?1200 °C保温处理3h，
[0009]所述SI原料中碳化硅微粒的质量百分比为30?35%，所述碳化硅微粉的质量百分比为30?35%，所述a -Al2O3微粉的质量百分比为10?15%，所述结合剂的的质量百分比为10?12%。
[0010]其中，所述结合剂为硅溶胶。
[0011]其中，所述碳化娃微粒的粒度为I?5mm，所述碳化娃微粉的粒度为40?70微米。
[0012]本发明的优点和有益效果在于:
[0013]硅溶胶结合碳化硅浇注料能较好的适应炉底及炉缸熔融物的侵蚀和温度的变化，有效满足炉内服役时苛刻的工作环境要求，该材料较好的导热性，可以将该材料周围及该材料内部温度及时通过炉壳冷却壁导出，从而有效降低该材料周围环境的温度，在炉底烧穿形成的铁水泄漏通道内形成较为稳定的熔融物、甚至死铁层。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0015]实施例1
[0016]实施例1的碳化硅质浇注料的制备工艺，包括以下步骤:
[0017]S1:配置原料碳化硅微粒、碳化硅微粉、α -Al203微粉、结合剂、减水剂和固化剂；
[0018]S2:将SI中的原料搅拌混匀，将混合料放入模具中振动成型，静置I天后脱模，得成型浇筑件；
[0019]S3:将S2所得成型浇筑件置于110?120°C的烘箱内24?36h干燥；
[0020]S4:将S3所得产品置于1000?1200 °C保温处理3h，
[0021]SI原料中碳化硅微粒的质量百分比为30?35%，碳化硅微粉的质量百分比为30?35%，a -Al2O3微粉的质量百分比为10?15%，结合剂的的质量百分比为10?12%。
[0022]其中，结合剂为硅溶胶。
[0023]其中，碳化硅微粒的粒度为I?5mm，碳化硅微粉的粒度为40?70微米。
[0024]实施例2
[0025]实施例2的碳化硅质浇注料的制备工艺，包括以下步骤:
[0026]SI:配置原料碳化硅微粒、碳化硅微粉、α -Al203微粉、结合剂、减水剂和固化剂；
[0027]S2:将SI中的原料搅拌混匀，将混合料放入模具中振动成型，静置I天后脱模，得成型浇筑件；
[0028]S3:将S2所得成型浇筑件置于110?120°C的烘箱内24?36h干燥；
[0029]S4:将S3所得产品置于1000?1200 °C保温处理3h，
[0030]SI原料中碳化硅微粒的质量百分比为30?35%，碳化硅微粉的质量百分比为30?35%，a -Al2O3微粉的质量百分比为10?15%，结合剂的的质量百分比为10?12%。[0031 ] 其中，结合剂为硅溶胶。
[0032]其中，碳化硅微粒的粒度为I?5mm，碳化硅微粉的粒度为40?70微米。
[0033]实施例3
[0034]实施例3的碳化硅质浇注料的制备工艺，包括以下步骤:
[0035]SI:配置原料碳化硅微粒、碳化硅微粉、α -Al203微粉、结合剂、减水剂和固化剂；
[0036]S2:将SI中的原料搅拌混匀，将混合料放入模具中振动成型，静置I天后脱模，得成型浇筑件；
[0037]S3:将S2所得成型浇筑件置于110?120°C的烘箱内24?36h干燥；
[0038]S4:将S3所得产品置于1000?1200 °C保温处理3h，
[0039]SI原料中碳化硅微粒的质量百分比为30?35%，碳化硅微粉的质量百分比为30?35%，a -Al2O3微粉的质量百分比为10?15%，结合剂的的质量百分比为10?12%。
[0040]其中，结合剂为硅溶胶。
[0041]其中，碳化硅微粒的粒度为I?5_，碳化硅微粉的粒度为40?70微米。
[0042]硅溶胶中3102颗粒粒径从几纳米到数十纳米的多聚硅酸分散体系，溶胶粒子内部结构为硅氧烷(-S1-O-S1-)网络，表面层由许多硅烷醇基(-S1H)和羟基(-0Η)所覆盖。其硅烷醇基团(-S1H)能与各种耦合剂反应，以共价键形成专门的配合体，附着在材料基质颗粒表面，且该基团具有较强的亲水性，能提高物质表面润湿性，增加材料的流动性，当硅溶胶与Al2O3微粉混合时，S1 2颗粒可吸附在Al 203微粉颗粒表面，形成单层饱和性分布，同时填充于Al2O3微粉颗粒间隙，因此分散性、渗透性较好，二者间接触面积也就较大。
[0043]材料通过干燥处理时，胶体粒子以化学健(S1-O-Si)相结合，在材料内部形成稳定的立体网络结构，将Al2O3颗粒稳固的结合在一起，并包覆在Al2O3微粉颗粒表面形成纳米复合结构。硅溶胶粒同时覆盖在材料骨料颗粒表面能形成牢固的硅胶薄膜，从而对材料形成粘结、固化和成型。材料进行烧结处理时，硅溶胶中纳米3102的反应活性极高，并且和纳米a -Al2O3微粉之间形成了充分接触，极易发生烧结反应，从而大大降低了材料的烧结温度，提高了材料烧结性能。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种碳化娃质饶注料的制备工艺，其特征在于，制备工艺包括以下步骤: 51:配置原料碳化硅微粒、碳化硅微粉、α-Α1203微粉、结合剂、减水剂和固化剂； 52:将SI中的原料搅拌混匀，将混合料放入模具中振动成型，静置I天后脱模，得成型饶筑件； 53:将S2所得成型浇筑件置于110?120°C的烘箱内24?36h干燥； 54:将S3所得产品置于1000?1200 °C保温处理3h， 所述SI原料中碳化硅微粒的质量百分比为30?35%，所述碳化硅微粉的质量百分比为30?35%，所述a -Al2O3微粉的质量百分比为10?15%，所述结合剂的的质量百分比为10?12%。2.根据权利要求1所述的碳化硅质浇注料的制备工艺，其特征在于，所述结合剂为硅溶胶。3.根据权利要求2所述的碳化硅质浇注料的制备工艺，其特征在于，所述碳化硅微粒的粒度为I?5_，所述碳化硅微粉的粒度为40?70微米。
【文档编号】C04B35/565GK105884381SQ201410746600
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】任海涛
【申请人】任海涛