本發(fā)明涉及一種鋁合金熔煉爐、保溫爐等冶金設(shè)備用的內(nèi)襯材料，特別涉及一種抗鋁液滲透澆注料及其制備方法。

背景技術(shù)：

近十年以來，鋁加工工業(yè)發(fā)展迅速，逐漸應(yīng)用在國計民生等的各個領(lǐng)域，其具體包含鋁型材、鋁板材、鋁帶材、鋁箔材，鑄造鋁等各個產(chǎn)品類型。在發(fā)展過程中出現(xiàn)了適應(yīng)不同需求的材料性能及結(jié)構(gòu)，也出現(xiàn)了相應(yīng)的不同的生產(chǎn)工藝。

例如，鋁型材的生產(chǎn)工藝主要包括熔鑄、擠壓、上色等；鋁板、帶材的生產(chǎn)工藝主要包括熔鑄、鑄造、連鑄連軋等；鋁鑄件的生產(chǎn)工藝主要包括熔鑄、鑄造。

鋁制品的生產(chǎn)過程中需要將鋁錠（鋁合金錠）等原料，通過鋁熔煉爐、保溫爐等熱工設(shè)備，加熱至800-1100℃將其熔解為液態(tài)鋁，再對鋁液進行精煉處理、冷卻加工，最終得到所希望的制品結(jié)構(gòu)及制品性能。

隨著鋁合金冶煉工藝的強化和鋁合金品位的提升，對鋁合金冶煉用耐火材料也提出了更高的要求。特別是用于與鋁液直接接觸的耐火澆注料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗鋁液滲透澆注料，具備很好地抵抗鋁液侵蝕性能，延長內(nèi)襯使用壽命，實現(xiàn)廢棄資源循環(huán)利用的目的。

本發(fā)明還提供了上述抗鋁液滲透澆注料的制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣65～80份，高鋁細粉10～30份，氧化鋁微粉3～10份，硅微粉2～10份，高鋁水泥5～10份，菱鎂礦3～5份，硫酸鋇2～3份，氟化鈣2～3份，水5～10份。

本發(fā)明的核心在于使用釩鐵渣作為抗鋁液滲透澆注料的主要原料，為冶金廢渣，抗鋁液侵蝕性能高。

釩鐵渣是鋁熱法生產(chǎn)釩鐵合金的固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，隨著釩鐵產(chǎn)量的大幅度增長，全國釩鐵渣的年產(chǎn)量在5萬噸以上。釩鐵中的氧化鋁的成分在80%以上，含有一定量的氧化鎂和氧化鈣，并含有極少量的氧化硅成分，對于鋁溶液具有好的不潤濕性。其耐火性能優(yōu)異，可以作為優(yōu)質(zhì)高鋁原料的替代品。用于鋁熔煉行業(yè)具有較大的可行性。

高鋁細粉是利用天然的礬土細粉，經(jīng)過高溫煅燒，得到的一種產(chǎn)品。高鋁細粉具有多個級別，級別越高，其氧化鋁成分的含量越高。其主要以氧化鋁為主，含有一定量的氧化硅成分。礦物相主要含有剛玉、莫來石成分。具有一定的抗鋁液侵蝕能力。

氧化鋁微粉，是用高溫煅燒氧化鋁粉體以工業(yè)氫氧化鋁或工業(yè)氧化鋁為原料，在適當(dāng)?shù)臏囟认蚂褵删头€(wěn)定的α-型氧化鋁產(chǎn)品；再以煅燒α-型氧化鋁為原料，經(jīng)過球磨制成的微粉。具有高的化學(xué)純度，主要以氧化鋁成分為主。

硅微粉，是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅（金屬硅）時，礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)性很強的SiO2和Si氣體，氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。優(yōu)質(zhì)微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預(yù)制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領(lǐng)域，如：氧化物結(jié)合碳化硅制品，高溫型硅酸鈣輕質(zhì)隔熱材料，電磁窯用剛玉莫來石推板，高溫耐磨材料及制品，剛玉及陶瓷制品，賽龍結(jié)合制品等，微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。

高鋁水泥（以前稱礬土水泥）是以鋁礬土和石灰為原料，按一定比例配制，經(jīng)煅燒、磨細所制得的一種以鋁酸鹽為主要礦物成分的水硬性膠凝材料，又稱鋁酸鹽水泥。用于耐火澆注料的常溫結(jié)合。

氟化鈣，又稱為螢石。其作為助熔劑、遮光劑加入，它能促進玻璃原料的熔化；在水泥生產(chǎn)中，螢石作為礦化劑加入。螢石能降低爐料的燒結(jié)溫度，減少燃料消耗，同時還能增強燒結(jié)時熟料液相粘度，促進硅酸三鈣的形成；在陶瓷工業(yè)中，螢石主要用作瓷釉，它能在瓷釉生產(chǎn)過程中起到助色和助熔作用；螢石還應(yīng)用于搪瓷工業(yè)和鑄石生產(chǎn)中。

本發(fā)明的配方中的澆注料需要在模具中澆注并振動成型，并通過烘烤脫水，最終以預(yù)制塊為產(chǎn)品形態(tài)。有利于實現(xiàn)實際爐窯砌筑過程中的快速施工，并有利于減少爐窯烘干與預(yù)熱時間，減少能源消耗。

作為優(yōu)選，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣65～75份，高鋁細粉16～25份，氧化鋁微粉5～9份，硅微粉3～8份，高鋁水泥5～10份，菱鎂礦3～5份，硫酸鋇2～3份，氟化鈣2～3份，水5～10份。

作為優(yōu)選，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣67～71份，高鋁細粉16～18份，氧化鋁微粉5～7份，硅微粉3～5份，高鋁水泥5～10份，菱鎂礦3～5份，硫酸鋇2～3份，氟化鈣2～3份，水5～10份。

作為優(yōu)選，所述高鋁細粉的粒徑在325-1000目。

作為優(yōu)選，所述氧化鋁微粉的顆粒大小在300-600目。

作為優(yōu)選，所述硅微粉的顆粒大小在400-700目。

一種抗鋁液滲透澆注料的制備方法，先將釩鐵渣和高鋁細粉混合，攪拌10～15分鐘后，加入氧化鋁微粉，攪拌8～10分鐘后，加入硅微粉，攪拌8～10分鐘后，加入高鋁水泥、菱鎂礦、硫酸鋇及氟化鈣，攪拌16～20分鐘后，最后加入水，攪拌均勻后放入預(yù)制的模具內(nèi)，將模具放置在振動臺振動均勻， 3小時后脫模得預(yù)制塊，將預(yù)制塊放入窯爐內(nèi)烘干，然后取出，最后采用磨具進行表面打磨。

作為優(yōu)選，預(yù)制塊放入窯爐內(nèi)烘干的過程是先在8小時內(nèi)升溫到100℃，然后在10小時內(nèi)升溫到800℃，再在800℃下保溫6小時。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用科學(xué)的配方和工藝制造出抗鋁液滲透澆注料，抗鋁液滲透性強，導(dǎo)熱系數(shù)低，使用壽命長，材料成本低，不污染鋁水。與同類澆注料相比，本發(fā)明可以節(jié)省工業(yè)廢棄物的排放，有效利用冶金廢渣，本發(fā)明可以節(jié)省原材料成本20%以上，冶金設(shè)備的殼體溫度比現(xiàn)有技術(shù)低30℃左右，節(jié)能效果好，使用壽命為原來的1.5倍以上。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。

本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

本發(fā)明的高鋁細粉的粒徑在325-1000目、氧化鋁微粉的顆粒大小在300-600目、硅微粉的顆粒大小在400-700目。

實施例1：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣65份，高鋁細粉10份，氧化鋁微粉3份，硅微粉2份，高鋁水泥5份，菱鎂礦3份，硫酸鋇2份，氟化鈣2份，水5份。

實施例2：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣80份，高鋁細粉30份，氧化鋁微粉10份，硅微粉10份，高鋁水泥10份，菱鎂礦5份，硫酸鋇3份，氟化鈣3份，水10份。

實施例3：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣67份，高鋁細粉16份，氧化鋁微粉5份，硅微粉3份，高鋁水泥7份，菱鎂礦4份，硫酸鋇2.5份，氟化鈣2.5份，水7份。

實施例4：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣71份，高鋁細粉25份，氧化鋁微粉9份，硅微粉8份，高鋁水泥7份，菱鎂礦3～5份，硫酸鋇2～3份，氟化鈣2～3份，水5～10份。

實施例5：

一種抗鋁液滲透澆注料，按重量份計由以下組分混合制成：釩鐵渣75份，高鋁細粉18份，氧化鋁微粉7份，硅微粉5份，高鋁水泥6份，菱鎂礦4份，硫酸鋇3份，氟化鈣3份，水8份。

本發(fā)明抗鋁液滲透澆注料的制備方法為：先將釩鐵渣和高鋁細粉混合，攪拌10～15分鐘后，加入氧化鋁微粉，攪拌8～10分鐘后，加入硅微粉，攪拌8～10分鐘后，加入高鋁水泥、菱鎂礦、硫酸鋇及氟化鈣，攪拌16～20分鐘后，最后加入水，攪拌均勻后放入預(yù)制的模具內(nèi)，將模具放置在振動臺振動均勻， 3小時后脫模得預(yù)制塊，將預(yù)制塊放入窯爐內(nèi)烘干，然后取出，最后采用磨具進行表面打磨。預(yù)制塊放入窯爐內(nèi)烘干的過程是先在8小時內(nèi)升溫到100℃，然后在10小時內(nèi)升溫到800℃，再在800℃下保溫6小時。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。