本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种铁沟浇注料。
背景技术：
近两年来，随着钢材价格的一路上涨，各钢铁企业为了抢产量、强化冶炼，强调高产顺产，铁沟是炼铁工艺的重要一环，铁沟的定修周期延长对钢铁公司有极为重要的意义。如何在保证安全使用的前提下，保证铁沟材料的使用寿命，延长高炉的定修周期，是铁沟承包企业的首要生存条件之一。尤其对于国内大量存在的单铁口高炉和1000立方级高炉，可供铁沟浇注施工的时间严重不足，铁沟浇注料在热沟修补的情况下，通常16小时左右就必须出铁。
国内比较普遍的做法是为了满足施工性能牺牲材料的使用性能，在材料内加入大量的水泥(3％-5％)以便促凝及保证足够的强度，铁沟浇注料的加水量大(4.5％-5.5％)，降低致密性以方便排气、防止爆裂。水泥固化和金属铝粉发气的匹配性对铁沟浇注料的抗爆性能有重要的作用，但国内外没有报道采用哪种具体方法可以直接有效控制金属铝粉的发气，使水泥固化和金属铝粉发气匹配。现场使用中，铁沟浇注料时常出现材料鼓胀、烘烤爆裂等现象，严重影响铁沟浇注料的使用寿命，给高炉安全出铁埋下隐患。
cn201510114691.2提供了一种快烘烤防爆铁沟浇注料及其使用方法，使用硅溶胶结合，出铁沟浇注料可以快烘烤、防爆裂、施工时间短。但是硅溶胶施工麻烦、在冬季易结冰失效，而且硅溶胶结合铁沟浇注料材料致密性差、使用效果不及水泥结合。
cn201510132196.4提供了一种速干铁沟浇注料、其制备方法及使用方法，其包含碳化钛、煤矸石、抗氧化剂、纯铝酸钙水泥、微硅粉、防爆剂与减水剂，带来的技术效果是抗热震性能、抗冲刷性能、抗侵蚀性能、抗氧化性能提高，用水量大幅减少,还具有快速干燥的特点，但是没有解决水泥固化与金属铝粉发气不匹配的安全性问题。
cn201010185737.7提供了一种防爆铁沟浇注料，采用的防爆剂是铝粉、乳酸铝、防爆纤维，可满足中、小型单铁口高炉铁沟的快速施工使用要求。但是加水量大，含粘土等低熔物多，没有解决水泥固化与金属铝粉发气不匹配的安全性问题。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种长寿命热修补用铁沟浇注料，解决水泥固化和金属铝粉发气可能不匹配的问题，通过综合优化配比，有效提升热修补用铁沟浇注料的使用寿命。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
一种长寿命热修补用铁沟浇注料，其组成按质量百分比计为：
按上述方案，所述棕刚玉粒径为小于12mm；棕刚玉中不同粒径颗粒所占质量百分比为：8-12mm8％，5-8mm18％，3-5mm15％，1-3mm15％，0-1mm0-8％。其中所含al2o3＞95wt％，fe2o3＜0.3wt％。
按上述方案，所述碳化硅粒径为小于1mm，其中sic含量≥98％，fe2o3＜0.3wt％，细度为≤74um。
按上述方案，所述球沥青的粒度不大于1.5mm。
按上述方案，所述纯铝酸钙水泥为纯铝酸钙71水泥。
按上述方案，所述氧化铝微粉的细度小于1.2微米，纯度大于99％；其中，al2o3＞99wt％、na2o＜0.1wt％。
按上述方案，所述二氧化硅微粉中sio2含量大于96wt％。
按上述方案，所述复合防氧化剂为碳化硼粉和金属硅粉的混合物，质量比为1:3.5；所述金属硅粉的粒度≤45μm，si含量＞98.5％。
按上述方案，所述碳化硅粉中sic含量≥98％，细度≤74um。
按上述方案，所述分散剂为包含聚丙烯酸盐、聚羧酸、氧化铝粉的复合物。
按上述方案，所述促凝剂为斜方晶系七铝酸十二钙粉末；且在现场施工前外加。
按上述方案，所述防爆纤维为水溶性维尼纶质防爆纤维，其熔点为90℃、长度为5～3mm。
按上述方案，所述金属铝粉为氮气雾化工艺生产的，细度为≤74um。
相对于现有技术，本发明有益效果在于：
1)本发明大幅度降低铁沟浇注料的加水量；利用微粉填充气孔、增加致密度，通过复合微粉的自结合性降低水泥加入量来减少低熔相的产生，保证了材料的高温使用性能。
2)本发明所述铁沟浇注料采用新型促凝剂，使铁沟浇注料中的金属铝粉提前产生氢气，在浇注料没有产生固化强度的时间发气打开排气孔，与合适的金属铝粉和低溶点防爆纤维配合，保证在浇注料在满足施工条件的同时具有优良的高温使用性能。解决了水泥固化和金属铝粉发气可能不匹配的问题，直接有效控制金属铝粉的发气。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
以下实施例中，所用的棕刚玉al2o3＞95wt％，fe2o3＜0.3wt％。其粒径为小于12mm；棕刚玉中不同粒径颗粒所占质量百分比为：8-12mm8％，5-8mm18％，3-5mm15％，1-3mm15％，0-1mm0-8％。
所用球沥青的粒度不大于1.5mm；实施例选用高温球沥青，该高残炭含量的沥青有利于提升铁沟浇注料的抗渣性能。
所用纯铝酸钙水泥为纯铝酸钙71水泥。可有效提升水泥常温、中温和高温强度及热机械性能，该铝酸钙水泥中主要化学成分为al2o3(68.5-70.5)wt.％，cao(28.5-30.5)wt.％，几乎不含其它杂质。
所用氧化铝微粉中al2o3＞99wt％、na2o＜0.1wt％。纯度高，钠含量低；其细度为d50＜1.2微米，原晶的晶体直径控制在0.5um左右，晶体直径波动范围为0.05um以内，活性非常稳定，α相转化率达到95％以上，具有更好的减水性能，流动性好，强度发展好。
所用二氧化硅微粉sio2＞96wt％，ph值6-8。
所用符合防氧化剂为碳化硼粉和金属硅粉的混合物，质量混合比例为1:3.5。金属硅粉的粒度≤45μm，si含量＞98.5％。
所用金属铝粉，为氮气雾化工艺生产的，细度为≤74um。
所用碳化硅粉sic≥98wt％，细度为≤74um。
所用分散剂为pc8159，是一种高效的复合减水剂，有极佳的减水性能同时不宜泌水，有良好的稳定性，避免铁沟浇注料鼓胀开裂。
所用促凝剂为kad-20，主化学成分与纯铝酸钙水泥相似，主晶相为斜方晶系七铝酸十二钙，使铁沟浇注料中的金属铝粉提前产生氢气，在铁沟浇注料没有产生固化强度的时候发气打开排气孔。促凝剂在现场浇筑前外加。
所用防爆纤维，为水溶性防爆纤维，其熔点为90℃、长度为5～3mm。
实施例1
一种长寿命热修补用铁沟浇注料，各组分及其所占质量百分比为：将棕刚玉56％；碳化硅13％；球沥青2.4％；纯铝酸钙水泥2.5％；氧化铝微粉10.905％；二氧化硅微粉1.5％；碳化硅粉11％；复合防氧化剂2％；金属铝粉0.3％，防爆纤维0.075；分散剂0.3％；促凝剂0.02％。将各原料按上述配比称取并充分混合；再加入水(水的质量为各原料总质量的4.1％)搅拌均匀后振动成型；成型后所得试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得长寿命热修补用铁沟浇注料试样。
将本实施例所制得的长寿命热修补用铁沟浇注料试样进行性能检测，结果如表1所示。采用的性能检测方法按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次平均检测结果如下。
表1
实施例2
一种长寿命热修补用铁沟浇注料，各组分及其所占质量百分比为：将棕刚玉64％；碳化硅5％；球沥青2％；纯铝酸钙水泥1.5％；氧化铝微粉12％；二氧化硅微粉1.77％；碳化硅粉12％；复合防氧化剂1％；金属铝粉0.2％，防爆纤维0.05％；分散剂0.4％；促凝剂0.08％。将各原料按上述配比称取并充分混合；再加入水(水的质量为各原料总质量的3.9％)搅拌均匀后振动成型；成型后所得试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得长寿命热修补用铁沟浇注料试样。
将本实施例所制得的长寿命热修补用铁沟浇注料试样进行性能检测，结果如表2所示。采用的性能检测方法按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次平均检测结果如下。
表2
实施例3
一种长寿命热修补用铁沟浇注料，各组分及其所占质量百分比为：将棕刚玉60％；碳化硅0-1mm:9％；球沥青2.5％；纯铝酸钙水泥2％；氧化铝微粉10％；二氧化硅微粉2％；碳化硅粉13％；复合防氧化剂1.06％；金属铝粉0.1％，防爆纤维0.1％；分散剂0.2％；促凝剂0.04％。将各原料按上述配比称取并充分混合；再加入水(水的质量为各原料总质量的4％)搅拌均匀后振动成型；成型后所得试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得长寿命热修补用铁沟浇注料试样。
将本实施例所制得的长寿命热修补用铁沟浇注料试样进行性能检测，结果如表3所示。采用的性能检测方法按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次平均检测结果。
表3
实施例4
一种长寿命热修补用铁沟浇注料，各组分及其所占质量百分比为：将棕刚玉64％；碳化硅0-1mm:5％；球沥青3％；纯铝酸钙水泥2.5％；氧化铝微粉8％；二氧化硅微粉2.5％；碳化硅粉12.96％；复合防氧化剂1.5％；金属铝粉0.12％，防爆纤维0.1％；分散剂0.3％；促凝剂0.02％。将各原料按上述配比称取并充分混合；再加入水(水的质量为各原料总质量的4.2％)搅拌均匀后振动成型；成型后所得试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得长寿命热修补用铁沟浇注料试样。
将本实施例所制得的长寿命热修补用铁沟浇注料试样进行性能检测，结果如表4所示。采用的性能检测方法按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次平均检测结果。
表4
上述结果表明，本发明所述一种长寿命热修补用铁沟浇注料，具有加水量低、致密性好、抗爆性好、适用范围广、使用寿命长等特点。
将本发明所述铁沟浇注料应用于山西建龙钢厂1350m3及630m3高炉主沟，结果表明其使用效果完全满足现场使用要求：浇注过程中铁沟浇注料中的金属铝粉提前产生氢气，在浇注料没有产生固化强度的时候发气打开排气孔，加上低溶点防爆纤维的防爆作用，铁沟浇注料施工应用的安全性大幅度提高，浇注料在满足施工条件的同时具有优良的高温使用性能，铁沟浇注料使用寿命高30％左右。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。