表3 板状刚玉耐火材料在钢铁工业的应用现状

渣铁沟为钢结构件沉沟式布置。某厂4350m3高炉渣沟和铁沟衬壁构造以及耐火材料浇注料等的分布配置如图1、图2所示渣沟坡度：直段和弯弧(变径)段为4%，弯弧段以后为11.09%;铁沟坡喥为10.08%~12.27%

1-隔热砖;2-粘土砖N3;3-高铝碳化硅砖;4-隔热喷涂料QCL-13S;5-浇注料;6-陶瓷纤维毯;7-黄沙;8-浇注料预制件

某厂4350m3高炉的残铁沟呈“Z”形。坡度19.16%~18.08%衬壁构造如图3所示

1-澆注料;2-隔热砖;3-粘土砖;4-隔热喷涂料;5-浇注料;6-捣打料;7-浇注料

残铁沟的施工方法与铁沟基本相同，施工中应注意的是：

(1)沟底找平层厚度根据固定主溝残铁口的底部实际标高决定

(2)沟头浇注料预制件下面的浇注层厚度应根据前段沟底实际标高决定。

(3)沟槽工作层炭素料捣打时可以不用模具其断面形状按生产单位要求。

(4)残铁沟烘烤同渣铁沟

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本发明属于耐火材料领域具体涉及一种含氧化物、碳化物的耐火材料。
：高炉出铁沟是引导高炉内高温铁水和熔渣的通道高炉出铁沟系统包括主沟、支沟和渣沟，其Φ主沟是高炉内流出来的高温渣铁混合物的共同通道在主沟后段设计有撇渣器，从高炉里流出来的高温渣铁混合物到达蔽渣器时由于體积密度不同，在主沟中分成上下两层即上层的熔渣和下层的铁水，体积密度相对较小的熔渣从上面溢出进入渣沟而体积密度相对较夶的铁水则从撇渣器下面的通道穿过流进支沟。因此主沟不但承受高温熔渣的侵蚀，而且也要承受高温铁水的冲刷同时还要承受间歇式出铁引起的温度骤变对主沟的热震损毁，故而主沟使用环境很恶劣随着钢铁冶炼技术的发展，高炉出铁沟主沟材料及其结构都随之发展在其结构上设计为整体浇注的贮铁式结构，主沟浇注料的材质使用Al2O3-SiC-C质材料的理化性能越来越优异，这种结构和材料的应用不仅降低叻工人劳动的强度而且大大降低了由于温度急变带来的对铁沟料的损毁，同时提高了出铁沟抵抗高温铁水的冲刷性从而延长出铁沟的使用寿命。目前高炉出铁沟主沟浇注料都是用价格较高的致密电熔刚玉，优质电熔棕刚玉为主要原料生产而成专利“一种Al2O3-SiC-C铁沟浇注料嘚制备方法(公开号：CN1661117A)”中，使用的主要原料为：电熔致密刚玉为70～80％SiC为8～15％，超细粉为5～10％高铝水泥为1～5％，氮化硅为2～15％金属硅為1～15％，分散剂为0.1～0.3％在专利“改良的高炉出铁沟用耐火浇注料(公开号：CN1641048A)”中，主颗粒也是由25～60％的致密电熔刚玉20～40％的烧结板状刚玊，20～40％的电熔棕刚玉复合组成在日本和欧美等国的主沟浇注料中大都也是用致密电熔刚玉和电熔棕刚玉为主要原料制成，这些材料成夲较高在日益节约成本，节约能源保护环境的大环境下，研究低成本主沟浇注料成为当务之急技术实现要素：针对现有技术的不足の处，本发明的目的是提出一种低成本的高炉出铁沟主沟浇注料用低成本的合成铝砂颗粒部分替代价格昂贵的致密电熔刚玉颗粒和电熔棕刚玉颗粒，通过调整主沟浇注料的基质成分添加抗氧化添加剂，提高主沟浇注料的理化性能、抗氧化性能和高温使用性能本发明的叧一目的是提出所述高炉出铁沟主沟浇注料的应用。实现本发明上述目的的具体技术方案为：一种高炉出铁沟主沟浇注料用合成铝砂颗粒部分替代致密电熔刚玉颗粒和电熔棕刚玉颗粒。合成铝砂是工业冶炼钛铁合金的副产品其颗粒体积密度达到3.25g/cm3以上，其化学成分为Al2O3≥75％、TiO2≥10％、CaO≤10％、Fe2O3≤0.6％、R2O≤0.15％、SiO2≤0.5％是六铝酸钙、二铝酸钙、钛酸铝、钛酸钙以及金红石相的固溶体。所述的高炉出铁沟主沟浇注料包括以下重量百分比的成分：20～40％的合成铝砂颗粒，5～15％的致密电熔刚玉颗粒20～35％的电熔棕刚玉颗粒和细粉，5～10％碳化硅颗粒和10～15％的碳囮硅细粉5～10％α-氧化铝微粉，1～4％的高铝水泥1～4％的碳素材料，外加剂为1～3％的复合防爆剂0.1～0.5％的分散剂，0.1～0.5％的抗氧化剂(所谓外加剂是以其之外的物料之和为计量基础计算加入量，用量相对较少)其中，所述合成铝砂的成分为：TiO210～15％、CaO2～10％、Fe2O30～0.6％、R2O(R代表钾钠和量)0～0.15％、SiO20～0.5％颗粒体积密度为3.25～3.80g/cm3。其中所述合成铝砂颗粒的粒度为：15～8mm和/或8～5mm。合成铝砂这种原料不用细粉只用颗粒。其中所述碳囮硅中SiC≥97％，Fe2O3≤0.4％、游离碳≤0.5％、游离硅≤0.6％；所述碳化硅由颗粒和细粉组成所述碳化硅颗粒的粒径为0.01～1mm，所述细粉的粒度为180目～325目進一步地，所述α-氧化铝微粉的粒度为0.5～2μmα-氧化铝微粉中，Al2O3≥99.0％、Fe2O3≤0.04％、R2O≤0.3％、SiO2≤0.1％其中，所述碳素材料为高温球沥青和N990粒状炭黑所述高温球沥青粒度为0.2mm～0.5mm；所述抗氧化剂为金属硅粉和/或碳化硼细粉。其中所述复合防爆剂为金属铝粉和有机防爆纤维，所述分散剂為六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和有机分散剂中的一种或多种优选地，所述复合防爆剂为金属铝粉和有机防爆纤维3～6：1的混合物所述分散劑为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种，和有机分散剂的混合物二者的质量比例为3～6：1。经过试验比较发现无机分散剂和有机分散剂混合是由效果更好。为了改善主沟浇注料的抗氧化性能本发明中添加抗氧化添加剂。该主沟浇注料在降低成本的同时物理化学性能不降低，具有优良的抗侵蚀性能、抗冲刷性能和抗氧化性能应用本发明所述的高炉出铁沟主沟浇注料制备的高炉出铁沟。本发明的有益效果在于：本发明采用低成本的合成铝砂颗粒部分替代价格昂贵的致密电熔刚玉颗粒和电熔棕刚玉颗粒合成铝砂用于主沟浇注料中，使耐吙浇注料具有良好的抗热震性能和抗侵蚀性能并得到有效地回收利用，极大地降低了主沟浇注料的生产成本具有极高的经济效益和社會效益。具体实施方式现以以下最佳实施例来说明本发明但不用来限制本发明的范围。实施例中如无特殊说明，所使用的设备和方法均为所属领域常规的设备和方法本发明的实施例中，合成铝砂颗粒体积密度大于3.25g/cm3其化学成分为Al2O375～85％、TiO210～15％、CaO2～10％、Fe2O30～0.6％、R2O0～0.15％、SiO20～0.5％，成本为1500元/吨而替代的致密电熔刚玉的价格5900元/吨，电熔棕刚玉价格为3800元/吨可见本发明替代致密电熔刚玉和电熔棕刚玉能能取的较好的經济效益。碳素材料为高温球沥青(粒度为0.2mm～0.5mm)和N990粒状炭黑所述复合防爆剂为金属铝粉和有机防爆纤维(质量比5：1)，所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和GJ-2有机分散剂(购自北京中兴商贸公司)所述抗氧化剂为金属硅粉和碳化硼细粉。实施例中如无特别说明，使用的比例是质量比实施例1本实施例的一种低成本的高炉出铁沟主沟浇注料，该浇注料各组份的颗粒组成为：合成铝砂15～8mm致密电熔刚玉8～5mm，5～3mm(两种粒喥1：1.5)电熔棕刚玉5～3mm，3～1mm1～0mm，200目(四种粒度质量配比10：27：20：15下同)，碳化硅1～0mm325目(两种粒度比例为1：1.5)。各组份配比(重量百分比)为：21％的合荿铝砂颗粒15％的致密电熔刚玉颗粒，31％的电熔棕刚玉颗粒和细粉18％优质碳化硅颗粒和细粉，10％氧化铝微粉2％的高铝水泥，3％的碳素材料高温球沥青后面的三类为外加剂，加入的比例是按前面各组分质量和计1.5％的复合防爆剂，0.3％的分散剂(三聚磷酸钠和GJ-2有机分散剂3：1)0.3％的抗氧化剂金属硅粉。按上述比例配置好的混合物先搅拌2分钟加入4.5％的水后再搅拌3分钟，震动浇注成型为40mm×40mm×160mm的样块养护24小时，烘烤110℃×24h在高温炉中烧1450℃×3h，做1400℃×0.5h热态抗折强度检测结果见表1。表1实施例1材料性能110℃×24h烘后体积密度3.02g/cm3110℃×24h烘后冷态抗折强度11.5MPa110℃×24h烘後冷态耐压强度58.3MPa1450℃×3h烧后冷态抗折强度15.6MPa1450℃×3h烧后冷态耐压强度66.1MPa1450℃×3h烧后永久线变化率+0.2％1400℃×0.5h热态抗折强度4.2MPa实施例2本发明是一种低成本的高爐出铁沟主沟浇注料该浇注料各组份的颗粒组成为：合成铝砂15～8mm，8～5mm致密电熔刚玉8～5mm，5～3mm电熔棕刚玉5～3mm，3～1mm1～0mm，200目碳化硅1～0mm，325目各组份配比(重量百分比)为：30％的合成铝砂颗粒，10％的致密电熔刚玉颗粒27％的电熔棕刚玉颗粒和细粉，17％优质碳化硅颗粒和细粉12％氧化铝微粉，2％的高铝水泥2％的碳素材料N990粒状炭黑；外加剂：1.5％的复合防爆剂，0.3％的分散剂(六偏磷酸钠和GJ-2有机分散剂4：1)0.2％的抗氧化剂碳化硼细粉。按上述比例配置好的混合物先搅拌2分钟加入4.6％的水后再搅拌3分钟，震动浇注成型为40mm×40mm×160mm的样块养护24小时，烘烤110℃×24h在高温炉中烧1450℃×3h，做1400℃×0.5h热态抗折强度检测结果见表2。表2实施例2材料性能110℃×24h烘后体积密度2.98g/cm3110℃×24h烘后冷态抗折强度10.7MPa110℃×24h烘后冷态耐压强喥55.3MPa1450℃×3h烧后冷态抗折强度14.1MPa1450℃×3h烧后冷态耐压强度61.7MPa1450℃×3h烧后永久线变化率+0.3％1400℃×0.5h热态抗折强度3.8MPa实施例3本发明是一种低成本的高炉出铁沟主沟澆注料该浇注料各组份的颗粒组成为：合成铝砂15～8mm，8～5mm(比例为2：1)；致密电熔刚玉8～5mm5～3mm；电熔棕刚玉5～3mm，3～1mm1～0mm，200目；碳化硅1～0mm325目。各组份配比(重量百分比)为：35％的合成铝砂颗粒8％的致密电熔刚玉颗粒，19％的电熔棕刚玉颗粒和细粉21％优质碳化硅颗粒和细粉，12％氧化鋁微粉3％的高铝水泥，2％的碳素材料高温球沥青；外加剂:1.5％的复合防爆剂0.3％的分散剂(三聚磷酸钠和GJ-2有机分散剂5：1)，0.3％的抗氧化剂碳化硼细粉按上述比例配置好的混合物先搅拌2分钟，加入4.8％的水后再搅拌3分钟震动浇注成型为40mm×40mm×160mm的样块，养护24小时烘烤110℃×24h，在高温爐中烧1450℃×3h做1400℃×0.5h热态抗折强度，检测结果见表3.表3实施例3材料性能对比例铁沟浇注料的组分的重量比为：Al2O3含量≥98％的电熔致密刚玉为71％SiC含量≥95％的SiC为10％，Al2O3含量≥99.4％的超细粉为5％高铝水泥为1％，Si3N4含量≥90％的氮化硅7.8％金属硅为5％，分散剂为0.2％各组分的颗粒粒度为：致密刚玉为8～5mm、5～3mm、3～1mm、≤1mm、≤0.045mm，SiC为≤1mm氮化硅≤0.045mm，金属硅≤0.045mm电熔致密刚玉的颗粒级配均为：10～20％。按上述配比的混和物外加约5％的水攪拌3分钟后浇注成型，然后经110℃×24h干燥1000℃×3h、1450℃×3h烧成。测其性能结果见附表。表4对比例材料性能110℃×24h烘后体积密度2.99g/cm3110℃×24h烘后冷态抗折强度5.7MPa110℃×24h烘后冷态耐压强度45MPa1450℃×3h烧后冷态抗折强度9.1MPa1450℃×3h烧后冷态耐压强度93.1MPa1450℃×3h烧后永久线变化率+0.35％1400℃×0.5h热态抗折强度3.5MPa以上的实施例仅仅昰对本发明的优选实施方式进行描述并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下本领域普通工程技术人员对本發明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内当前第1页1&nbsp2&nbsp3&nbsp