本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种高韧性硅铁合金耐火制品及其制备方法。
背景技术：
对于石墨行业，耐火制品挂在石墨行业用的锤头上使用时，要求该耐火制品导热好且不导电；采用传统的sic复合制品太脆，没有韧性，往往使用不到一两次便断裂掉，使用寿命均较低。亟待研究一种韧性较强、抗碱性良好的耐火制品。而这种制品不但满足sic复合制品的优点，且具有高于sic复合制品的导热性能，同时也具有非常好的抗碱性能。因此，完全可以替代目前高炉炉腹和冷却壁上面使用的sic复合制品。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高韧性硅铁合金耐火制品及其制备方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种高韧性硅铁合金耐火制品，原始料为碳化硅骨料和共磨粉，外加结合剂，通过共磨、湿碾，在1420℃以下温度氮化烧成而成，其中，共磨粉由质量比为0.9-1：1的碳化硅细粉和硅铁粉组成。
本发明原始料的加入重量百分比为：碳化硅细粉70-90%、共磨粉10-30%；外加结合剂为原始料总重量的3-7%。
其中，碳化硅骨料的颗粒粒度分布为3-1mm、1-0.5mm、0.5-0.2mm。
其中，碳化硅细粉的粒度为180目。
本发明的外加结合剂为纸浆、糊精、水中的多种复合。
本发明使用了碳化硅为主原料，并利用金属的软性，使制得的制品具有一定的韧性，提高使用寿命，且高导热不导电，还能够用于高炉的冷却壁和炉腹上。同时，由于铁金属相的存在，更加提高了导热性。
一种高韧性硅铁合金耐火制品的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按照所述重量份取原始料和外加结合剂，然后将碳化硅细粉和硅铁粉预混，在球磨机内共磨25-30min，形成共磨粉，备用；
步骤二、将碳化硅骨料、外加结合剂混练1-2min，然后加入适量水，混练2-3min后，再加入步骤一制得的共磨粉，净混25-30min后出碾过筛，形成泥料；
步骤三、将泥料压制成型，干燥后，在1420℃以下温度氮化烧成而成，制得高韧性硅铁合金耐火制品。
其中，氮化烧成工艺为：窑内预热至500℃后，抽真空并通入高纯氮气，将干燥后的制品放入窑内，窑内温度烧成至1140℃，在1140℃下保温6-10h，然后在1140-1420℃下烧成58-78h，在1420℃下保温12-14h，1140-1420℃温度下的氮气流量为10-13m3/h，氮气的流量允许波动范围为0~+3m3/h。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明利用碳化硅的高导热性和不导电性，硅铁合金的韧性，解决了材料的脆性，使本发明具有前两种材质的特性，抗碱性也非常优秀。
铁是氮化硅产品的催化剂，并不参与反应，也不会被氧化，还是以单质铁存在，液体的金属相熔化到制品中，提高韧性。
本发明的氮化烧成温度不能超过1420℃，大于此温度，铁会使硅催化，使晶相发生变化，导致制品在实际实践过程中，难以抵抗高温冲刷侵蚀，寿命较短。
具体实施方式
综述技术成果仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
一种高韧性硅铁合金耐火制品，原始料为碳化硅骨料和共磨粉，外加结合剂，通过共磨、湿碾，在1420℃以下温度氮化烧成而成，其中，共磨粉由质量比为0.9-1：1的碳化硅细粉和硅铁粉组成；原始料的加入重量百分比为：碳化硅细粉70-90%、共磨粉10-30%；外加结合剂为原始料总重量的3-7%。
本发明制品的技术指标：
实施例1
共磨粉的配制：
配比：
碳化硅细粉（180目）：250份
硅铁粉：250份
共磨时间：25-30min。
泥料配比：碳化硅细粉70%、共磨粉30%；糊精为原始料总重量的7%。其中，碳化硅骨料3-1mm、1-0.5mm、0.5-0.2mm的重量比为7：3：2。
将碳化硅细粉和硅铁粉预混，在球磨机内共磨25-30min，形成共磨粉；将碳化硅骨料、糊精混练1-2min，然后加入适量水，混练2-3min后，再加入共磨粉，净混25-30min后出碾过筛，形成泥料，泥料要求均匀，无泥团；将泥料压制成型，干燥后，在1420℃以下温度氮化烧成而成，制得高韧性硅铁合金耐火制品。不需除铁。干燥曲线如下：通电至30℃后，在30℃下保温3h，然后升温至30-50℃后，在50℃下保温10-15h，然后升温至50-80℃后，在80℃下保温6-20h，升温至80-110℃后，在110℃下保温8-15h，升温至110-150℃后，在150℃下保温6-10h，升温至150-155℃后，停电降温。
窑内烧成曲线如下：氮化烧成工艺为：窑内预热至500℃后，抽真空并通入高纯氮气，将干燥后的制品放入窑内，窑内温度烧成至1140℃，在1140℃下保温6-10h，然后在1140-1420℃下烧成58-78h，在1420℃下保温12-14h，1140-1420℃温度下的氮气流量为10-13m3/h，氮气的流量允许波动范围为0~+3m3/h。
泥料粒度及水份：
实施例2
共磨粉的配制：
配比：
碳化硅细粉（180目）：240份
硅铁粉：260份
共磨时间：25-30min。
泥料配比：碳化硅细粉85%、共磨粉15%；糊精和纸浆总重为原始料总重量的5.8%。其中，碳化硅骨料3-1mm、1-0.5mm、0.5-0.2mm的重量比为15：7：3。制品的制备工艺参照实施例1。
实施例3
共磨粉的配制：
共磨粉的配制：
配比：
碳化硅细粉（180目）：250份
硅铁粉：260份
共磨时间：25-30min。
泥料配比：碳化硅细粉90%、共磨粉10%；糊精和纸浆总重为原始料总重量的3%。其中，碳化硅骨料3-1mm、1-0.5mm、0.5-0.2mm的重量比为6：3：1。制备工艺参照实施例1。