專利名稱：一種含氮化硅鐵的免烘烤鐵溝搗打料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爐煉鐵中鐵溝或渣溝工作層用料，特別是提供了一種含氮化硅鐵的Al2O3-SiC-C體系搗打料。
背景技術(shù)：
高爐鐵溝、渣溝溝襯材料是高爐爐前使用和維護(hù)的主要材料，其發(fā)展經(jīng)歷了鐵溝搗打料、鐵溝預(yù)制塊及鐵溝澆注料等發(fā)展階段。目前，由于高爐爐容大小不同，施工方式也不盡一樣；就我國目前狀況而言，實(shí)際上這幾種施工方式都是同時(shí)并存的。材料也大都是以Al2O3-SiC-C體系材料為主。
高爐出鐵溝、渣溝用耐火材料處在周期性的鐵水和熔渣的作用之下，使用條件十分苛刻，必須滿足如下的性能要求(1)高溫力學(xué)性能好，具有優(yōu)良的耐鐵水和熔渣的沖刷能力；(2)耐熔渣的化學(xué)侵蝕性和滲透性好；(3)具有良好的抗熱震性；(4)重?zé)w積變化小，具有致密均勻的結(jié)構(gòu)；(5)材料的抗氧化性好，保證材料中的碳素成分不被氧化，保持材料原有的結(jié)構(gòu)和性能不變。
專利CN1341573公開了一種鐵溝免烘烤搗打料。該搗打料是以高鋁熟料、碳化硅、石墨等為主要成分，以樹脂為結(jié)合劑制成的搗打料，用于鐵溝，可不經(jīng)烘烤直接使用出鐵。為提高強(qiáng)度是以粘土作為陶瓷結(jié)合劑來增加高溫強(qiáng)度，但是，由于粘土的液相出現(xiàn)溫度較低，雜質(zhì)較高，盡管能提高材料中的高溫強(qiáng)度，但是由于玻璃相的存在使材料在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)的耐侵蝕性降低。
目前使用的高爐鐵溝搗打料的配料比例為高鋁原料40-80％碳化硅 7-30％炭素材料2-10％添加劑 1-10％
結(jié)合劑 3-8％以上百分比均為質(zhì)量百分比。
其中高鋁原料可以是一級(jí)礬土熟料、特級(jí)礬土熟料、電熔棕剛玉、亞白剛玉、白剛玉、致密電熔剛玉中的一種或幾種的任意比例的混合物；碳化硅可以是不同的等級(jí)，依據(jù)高爐的大小及所用材料的檔次高低不同而引入不同的檔次的碳化硅；炭素材料為石墨、焦炭粉、瀝青中的一種或幾種任意比例的混合；其中瀝青的軟化點(diǎn)為大于90℃；添加劑為金屬Al、Si、粘土中的一種或兩幾種任意比例的混合物；結(jié)合劑為液態(tài)酚醛樹脂、蒽油、煤焦油中的一種或幾種的任意比例的混合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含氮化硅鐵的Al2O3-SiC-C體系搗打料，利用氮化硅鐵在高溫下的分解反應(yīng)來增加材料的高溫強(qiáng)度、抗高溫熔渣侵蝕性及滲透性，同時(shí)增加材料的抗氧化性。
本發(fā)明由硅酸鋁材料、碳化硅、炭素材料及氮化硅鐵、結(jié)合劑等組成。硅酸鋁材料為礬土熟料、棕剛玉，可以是其中的一種或兩種的復(fù)合；碳化硅可以是不同的等級(jí)，依據(jù)高爐的大小及所用材料的檔次高低不同而引入不同的檔次的碳化硅；炭素材料為石墨、瀝青等中的一種或兩種復(fù)合，其中瀝青的軟化點(diǎn)為大于90℃。結(jié)合劑為液態(tài)酚醛樹脂。
本發(fā)明是在目前所使用的搗打料的基礎(chǔ)上加入5-15％的氮化硅鐵細(xì)粉，利用氮化硅鐵在高溫下的分解反應(yīng)來增加材料的高溫強(qiáng)度、抗高溫熔渣侵蝕性及滲透性，同時(shí)增加材料的抗氧化性。
本發(fā)明具體構(gòu)成如下硅酸鋁材料 43-80％碳化硅 7-25％炭素材料 2-10％氮化硅鐵 5-15％Si粉 0-4％
Al粉0-3％在上述混合料的基礎(chǔ)上外加酚醛樹脂2-7％。
以上百分比均為質(zhì)量百分比。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提高了搗打料的高溫強(qiáng)度、抗高溫熔渣侵蝕性及滲透性，同時(shí)增加材料的抗氧化性。
具體實(shí)施例方式
將特級(jí)礬土、棕剛玉、碳化硅、石墨、瀝青、氮化硅鐵、金屬Al、Si等按比例加入到泥碾機(jī)中，稍加混合后，加入酚醛樹脂進(jìn)行攪拌，直到攪拌均勻?yàn)橹?。本發(fā)明12個(gè)具體實(shí)施利配料比如表表 實(shí)施例配比(表中百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) 配料表中的特級(jí)礬土、棕剛玉、碳化硅、氮化硅鐵粉、石墨、瀝青、Si、Al加入比例之和為100％，而酚醛樹脂的加入量為總體原料的5.0％、6.0％、6.5％。
由于氮化硅鐵的加入，鐵溝搗打料的使用性能得到較大的提高。按照實(shí)施例列表中6號(hào)方案制成的搗打料在450m3高爐鐵溝上使用達(dá)到15天以上，比現(xiàn)場(chǎng)搗打料的使用壽命提高了4-5天。
權(quán)利要求
1.一種含氮化硅鐵的免烘烤鐵溝搗打料，由硅酸鋁材料、碳化硅、炭素材料及氮化硅鐵、結(jié)合劑組成；其特征在于硅酸鋁材料為43-80％，碳化硅為7-25％，炭素材料為2-10％，氮化硅鐵為5-15％，Si粉為0-4％，Al粉為0-3％，在上述混合料的基礎(chǔ)上外加酚醛樹脂2-7％，以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的搗打料，其特征在于硅酸鋁材料為礬土熟料、棕剛玉中的一種或兩種的復(fù)合；炭素材料為石墨、瀝青中的一種或兩種復(fù)合，其中瀝青的軟化點(diǎn)為大于90℃，結(jié)合劑為液態(tài)酚醛樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含氮化硅鐵的免烘烤鐵溝搗打料，由硅酸鋁材料、碳化硅、炭素材料及氮化硅鐵、結(jié)合劑組成。其特征在于硅酸鋁材料為43－80％，碳化硅為7－25％，炭素材料為2－10％，氮化硅鐵為5－15％，Si粉為0－4％，Al粉為0－3％，在上述混合料的基礎(chǔ)上外加酚醛樹脂2－7％，以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于；提高了搗打料的高溫強(qiáng)度、抗高溫熔渣侵蝕性及滲透性，同時(shí)增加材料的抗氧化性。
文檔編號(hào)C21B7/14GK1544389SQ20031011359
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者陳俊紅, 孫加林, 封立俠 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué), 淄博市魯中耐火材料有限公司