本发明涉及一种将熔融金属送入地形或铸型的设备及其生产工艺，具体的说是一种落槽砖及其生产工艺。
背景技术：
目前，水冷式球墨铸铁管的浇注系统中一般使用石墨材质落槽砖，石墨材质落槽砖是以钢厂废旧的石墨电极为原材料，经手工锯切、打孔、穿钢丝和5-6块对接粘合修整后使用。由于手工锯切几何精度无法保证，对接茬口难以处理，致使产品尺寸不一。由于原料的不确定，无法机械化生产。其次，现场安装过程，还必须对产品进行适应性修整后方能使用。无形中延长了更换时间，生产效率也不能保证。再者，石墨落槽砖生产过程环境污染严重，不提倡。
由于石墨材质组织疏松、强度低，耐高温铁水冲击性差，所以现有石墨材质落槽砖使用寿命一般在16小时左右，更换频繁。因此急需研发一种寿命长、无污染、新材质的落槽砖，以满足生产需求。
科研人员对落槽砖的材质进行了大量研究，骨料分别采用红柱石、亚白刚玉和电熔莫来石等分别进行配方、实验和化验，效果都不理想，红柱石800℃后变得比较疏松，硬度不达标；亚白刚玉800℃后硬度可以，但成品不耐冲击、冲刷使用寿命短；电熔莫来石800℃后硬度、强度和耐冲击均达标，然而依然不耐冲刷。所以落槽砖材质的选择是本行业亟待解决的一个难题。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是提供一种铝碳化硅碳落槽砖及其生产工艺，由铝碳化硅碳耐火材料制取的落槽砖，强度高，耐冲刷，耐冲击，使用寿命也显著提高；其采用一体成型的模具生产，无需粘结和二次加工，生产效率高、尺寸统一精准、表面光滑且生产过程不会给环境造成污染。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种落槽砖，所述落槽砖由铝碳化硅碳组合而成，所述铝碳化硅碳组成成分包括骨料、粉料和外加剂，所述骨料包括白刚玉和碳化硅，所述粉料包括硅化碳粉、活性氧化铝粉、硅微粉和水泥，所述外加剂包括钢钎维、金属硅和防爆纤维。
进一步的，所述骨料组成成分的重量份比例为：粒度3-4mm的白刚玉30-35，粒度2-3mm的白刚玉25-30，粒度0-1mm的白刚玉8-10，粒度0-1mm的碳化硅8-10；所述粉料成分的重量份比例为：180目的硅化碳粉6-10，粒度1-5um的活性氧化铝粉3-5，硅微粉3-5，71#水泥4-6；所述外加剂成分的重量份比例为：304的钢纤维1.5-2，金属硅1.5-2，防爆纤维0.08-0.1。
进一步的，所述外加剂还包括三聚磷酸钠或/和六偏磷酸钠，所述外加剂成分的重量份比例为：304的钢纤维1.5-2，金属硅1.5-2，防爆纤维0.08-0.1，三聚磷酸钠0.08-0.1或/和六偏磷酸钠0.08-0.1。
本发明还提供一种落槽砖的生产工艺，包括以下生产步骤：a化验：化验和实验上述材料指标是否在合格范围内；b调整配方：根据化验和实验的数据调整配方；c称量：按照调整好的配方称量各种材料；d干混：除钢纤维外，将材料混合搅拌均匀；e湿混：干混后的材料加水湿搅，搅匀前将钢纤维撒入湿混的材料内，继续搅拌，以钢纤维均匀为准停止搅拌，出料；f 浇注：将搅拌好的湿料浇注入模具中，振动、旋转使材料注满模具；g 开模； h 养护； i 烘烤：养护后的半成品要进行烘烤工艺。
进一步的，步骤d干混：要在专用混拌机内搅拌均匀。
进一步的，步骤e湿混：干混后的材料，加水湿搅，加水量控制在5.5 - 6.0% 。
进一步的，步骤e湿混：干混后的材料，加水湿搅，加水量控制在5.5 - 6.0%，湿搅搅匀前，将钢纤维撒入强力搅拌机内搅拌均匀后浇注入模具内边浇注边振动。
进一步的，步骤g 开模前，注满模具的材料需在模具内水化一段时间，开模后既实现产品的一体成型。
进一步的，环境温度在25-40℃，需水化18-24小时；环境温度在10-25℃左右，需水化24-36小时。
进一步的，步骤h 养护，在室温不低于10℃的环境中养护3-5天，使其凝固硬化。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：
本发明由耐火材料铝碳化硅碳按配比配料，经搅拌、浇注、振动一体成型，经热处理工艺制得，其密度大、硬度高、抗拉、抗压、抗折、强度大，耐高温性和防铁水冲刷和防冲击方面都有很大的提高，由铝碳化硅碳制得的一体成型落槽砖成品的使用寿命是原来石墨制得落槽砖使用寿命的5-8倍。
所述铝碳化硅碳包括骨料、粉料和外加剂，主要成分是骨料，所述骨料包括不同粒度的白刚玉，所述白刚玉以工业氧化铝粉为原料，于电弧中经2000度以上高温熔炼后冷却制成，经粉碎整形，磁选去铁，筛分成多种粒度，其质地致密、硬度高，粒形成尖角状；所述硅化碳粉又名碳硅石，能提高落槽砖成品的耐磨性而延长其使用寿命1-2倍，其体积小、重量轻且强度高，节能效果好。
所述粉料主要起粘合剂的作用，使骨料粘合到一起，并起添加缝隙的作用。 所述外加剂包括钢钎维、金属硅、防爆纤维和减水剂，钢钎维的加入能提高一体成型落槽砖的结构强度，所述防爆纤维80-90℃熔化后，变成水蒸气从一体成型落槽砖内逃逸，逃逸之后形成很细、很短的气道，落槽砖内产生的气体从此气道内排出，有效防止产品内部爆裂，有助于提高一体成型落槽砖的强度；所述减水剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的一种或两种。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
一种落槽砖，所述落槽砖由铝碳化硅碳组合而成，所述铝碳化硅碳组成成分包括骨料、粉料和外加剂，所述骨料组成成分的重量份比例为：粒度3-4mm的白刚玉30-35，粒度2-3mm的白刚玉25-30，粒度0-1mm的白刚玉8-10，粒度0-1mm的碳化硅8-10；所述粉料成分的重量份比例为：180目的硅化碳粉6-10，粒度1-5um的活性氧化铝粉3-5，硅微粉3-5，71#水泥4-6；所述外加剂成分的重量份比例为：304的钢纤维1.5-2，金属硅1.5-2，防爆纤维0.08-0.1。
所述外加剂成分的重量份比例为：304的钢纤维1.5-2，金属硅1.5-2，防爆纤维0.08-0.1，三聚磷酸钠0.08-0.1。
所述外加剂成分的重量份比例为：304的钢纤维1.5-2，金属硅1.5-2，防爆纤维0.08-0.1，三聚磷酸钠0.08-0.1，六偏磷酸钠0.08-0.1。
表1：骨料、粉料和外加剂配方表（单位kg）
表1是本发明根据白刚玉粒度大小调配的三组配方，从上到下分别为实施例1，实施例2和实施例3，骨料、粉料和外加剂分别按照以上配方，按上述配方制得的落槽砖性能表2；
表2：800℃时以上三组配方制得落槽砖的性能参数：
以上3个实施例中用红柱石、亚白刚玉或电熔莫来石替换白刚玉，其它成分均不变的时候分别得到配方红柱石1、红柱石2和红柱石3；电熔莫来石1、电熔莫来石2和电熔莫来石3；亚白刚玉1、亚白刚玉2和亚白刚玉3。以上配方制得落槽砖的性能参数如表3；
表3：800℃各骨料制得落槽砖的性能参数
注：表2和表3中，耐冲击是指铁水冲击落槽砖底面的一个点，一般36小时内无明显变化，48小时后略有冲击痕迹，72小时后形成深约0.5*40mm的坑，96小时成深约1.0*50mm的小坑，120小时后逐渐加快，冲击坑深超过2-3mm*60-70mm落槽砖报废，120小时内冲击坑深超过2-3mm就属于不耐冲刷，表内用×表示；120小时内冲击坑深不超过2-3mm就属于耐冲击，表内用∨表示。
耐冲刷是指铁水自上往下流动对落槽砖的底面和侧面造成的摩擦损伤，一般120小时不超过1.5mm在表内用∨表示，120小时内超过1.5-2mm，在表内用×表示。当冲刷损伤超过2-3mm落槽砖报废。
通过表2和表3比较可以得知，采用骨料为白刚玉的配方后，其密度大、硬度高、抗拉、抗压、抗折、强度大，耐高温性和防铁水冲刷和防冲击方面均能达到要求，使用寿命也明显变长。
本发明还提供一种落槽砖的生产工艺，包括以下生产步骤：a化验：所有进厂原料后腰进行抽样进行化验和实验，经化验和实验后，指标是否在合格范围内的原料方可入库备用，并注明化验结果；
b调整配方：根据化验和实验的数据调整配方，根据白刚玉粒度的大小在上述各成分范围内适当随机调整配方，以材料充满整个模具为原则，并记录配方内容；
c称量：按照调整好的配方称量各种材料；
d干混：除钢纤维外，材料要在专用混拌机内混合搅拌，按工艺要求均匀搅拌；
e湿混：干混后的材料加水湿搅，加水量控制在5.5 - 6.0% ,基本搅匀前，将钢纤维撒入强力搅拌机中充分搅拌，以钢纤维均匀为佳，停止搅拌，出料，防止过搅成团；
f 浇注：将搅拌好的湿料浇注入特制的工装模具中，浇注的同时振动、旋转使材料注满模具；
g 开模：开模时间环境温度在25-40℃时，需水化18-24小时；当环境温度在10-25℃时，需水化24-36小时，开模后即制得一体成型落槽砖；
h 养护：开模后既实现产品的一体成型，之后在室温不低于10℃的环境中养护3-5天，使其凝固硬化；
i 烘烤：养护后的半成品要进行烘烤工艺，烘烤后的产品才能显现产品的各种理化特性；
j检查：烘烤后的产品要进行全面检查，产品各部位尺寸、缺损、粗糙度、随炉烘烤的试块进行的物理性能测试，破坏性试验，都要在工艺合格范围内才能确定为合格产品；
k装箱入库，经检查合格后的每件产品都要系上检查员签章的合格证，合格证上需注明生产日期、产品编号，然后装箱入库。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。