CN109265183B - 一种防渗浇注料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浇注料，具体公开了一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石53‑76份、镁砂细粉13‑21份、钡长石粉8‑14份、水泥4‑10份、防渗剂2‑7份、纳米土豆粉3‑9份、钾长石细粉4.5‑9份、碳化硅1.5‑4份、六铝酸钙9‑16份、铝酸钠2.5‑7.5份、2‑吗啉乙磺酸0.1‑0.6份。本发明具有优异的防渗性能。

Description

一种防渗浇注料
技术领域
本发明涉及浇注料，具体涉及一种防渗浇注料。
背景技术
有色行业生产大型铝合金板锭，以及进一步深加工铝板带﹑铝箔等产品对铝合金成分的控制精度要求高。作为铝合金深加工项目关键设备的大型铝熔炼炉内衬材料，尤其是铝熔炼炉的进铝口斜沟底部﹑侧壁及流铝槽等咽喉部位采用的内衬材料对铝合金成分的控制起着重要作用。铝液不仅含有化学活性高的镁﹑硅及锌等元素，而且流动性极好，易向炉衬内部渗透。大型铝熔炼炉进铝口斜沟底部﹑侧壁及流铝槽内衬材料不仅要抵抗铝液的周期性冲刷引起的物理损伤及热震冲击，更重要的是要抗铝液润湿，不与铝液中的合金成分反应，进而影响铝合金产品的成分。该部位现有浇注料抗铝液润湿性差，易污染铝液成分，铝液渗透到耐火浇注料里面，炉衬破坏。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防渗浇注料。本发明具有优异的防渗性能。
本发明提出的一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石53-76份、镁砂细粉13-21份、钡长石粉8-14份、水泥4-10份、防渗剂2-7份、纳米土豆粉3-9份、钾长石细粉4.5-9份、碳化硅1.5-4份、六铝酸钙9-16份、铝酸钠2.5-7.5份、2-吗啉乙磺酸0.1-0.6份。
优选地，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％。
优选地，所述防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂按照1：0.2-1.2：0.5-0.9的质量比组成。
优选地，所述防渗助剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂。
优选地，所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：1.5-2。
优选地，所述烧结的温度为1300-1500℃，时间为1.5-3.5h。
优选地，所述保温的时间为1-2h。
优选地，所述六铝酸钙的粒径为8-3mm。
优选地，所述铝酸钠的粒径为6-3mm。
本发明可按照常规方法进行制备。
本发明的原料包括焦宝石、镁砂细粉、钡长石粉、水泥、防渗剂、纳米土豆粉、钾长石细粉、碳化硅、六铝酸钙、铝酸钠、2-吗啉乙磺酸，其中，焦宝石具有优异的耐磨性能，且优选方案中，选择不同粒径的焦宝石进行混合，能够提高本发明在升温过程中的强度，减少体积收缩，进而优化本发明的基础性能。进一步优选方案中，防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂组成，其中，在防渗助剂的制备中，将铁粉和氮化钛粉进行烧结制得致密的Fe/TiN复合物，在熔铝炉中高温的条件下，铝液中的Al会与TiN反应生成氧化铝，与Fe反应生成Fe-Al化合物，提高浇注料的硬度和抗氧化性能，大大削弱了铝液的渗透能力，此外，当其他合金元素渗入时，合金元素会进入TiN晶胞中，取代部分TiN原来的位置从而形成(Tix，Me1-x)N化合物，进一步提高浇注料的硬度和抗氧化性能；加入硫酸钡与氧化铬，其能够增大铝液与浇注料的润湿角，与防渗助剂配合作用，能够进一步优化本发明的防渗性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石53份、镁砂细粉21份、钡长石粉8份、水泥10份、防渗剂2份、纳米土豆粉9份、钾长石细粉4.5份、碳化硅4份、六铝酸钙9份、铝酸钠7.5份、2-吗啉乙磺酸0.1份。
实施例2
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石76份、镁砂细粉13份、钡长石粉14份、水泥4份、防渗剂7份、纳米土豆粉3份、钾长石细粉9份、碳化硅1.5份、六铝酸钙16份、铝酸钠2.5份、2-吗啉乙磺酸0.6份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％。
实施例3
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石65份、镁砂细粉17份、钡长石粉11份、水泥7份、防渗剂4份、纳米土豆粉6份、钾长石细粉6份、碳化硅2.5份、六铝酸钙12份、铝酸钠4.5份、2-吗啉乙磺酸0.4份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂按照1：0.8：0.7的质量比组成；
所述防渗助剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂；
所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：1.8；
所述烧结的温度为1400℃，时间为2.5h；
所述保温的时间为1.5h；
所述六铝酸钙的粒径为5mm；
所述铝酸钠的粒径为4mm。
实施例4
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石60份、镁砂细粉15份、钡长石粉9份、水泥5份、防渗剂3份、纳米土豆粉4份、钾长石细粉5份、碳化硅2份、六铝酸钙10份、铝酸钠3份、2-吗啉乙磺酸0.2份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂按照1：0.2：0.9的质量比组成；
所述防渗助剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂；
所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：1.5；
所述烧结的温度为1500℃，时间为1.5h；
所述保温的时间为2h；
所述六铝酸钙的粒径为8mm；
所述铝酸钠的粒径为3mm。
实施例5
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石70份、镁砂细粉18份、钡长石粉12份、水泥9份、防渗剂6份、纳米土豆粉7份、钾长石细粉8份、碳化硅3份、六铝酸钙14份、铝酸钠6份、2-吗啉乙磺酸0.5份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂按照1：1.2：0.5的质量比组成；
所述防渗助剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂；
所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：2；
所述烧结的温度为1300℃，时间为3.5h；
所述保温的时间为1h；
所述六铝酸钙的粒径为3mm；
所述铝酸钠的粒径为6mm。
对比例1
一种浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石70份、镁砂细粉18份、钡长石粉12份、水泥9份、防渗剂6份、纳米土豆粉7份、钾长石细粉8份、碳化硅3份、六铝酸钙14份、铝酸钠6份、2-吗啉乙磺酸0.5份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂为硫酸钡；
所述六铝酸钙的粒径为3mm；
所述铝酸钠的粒径为6mm。
对比例2
一种浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石70份、镁砂细粉18份、钡长石粉12份、水泥9份、防渗剂6份、纳米土豆粉7份、钾长石细粉8份、碳化硅3份、六铝酸钙14份、铝酸钠6份、2-吗啉乙磺酸0.5份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂为氧化铬；
所述六铝酸钙的粒径为3mm；
所述铝酸钠的粒径为6mm。
对比例3
一种防渗浇注料，其原料按重量份包括：焦宝石70份、镁砂细粉18份、钡长石粉12份、水泥9份、防渗剂6份、纳米土豆粉7份、钾长石细粉8份、碳化硅3份、六铝酸钙14份、铝酸钠6份、2-吗啉乙磺酸0.5份；
其中，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％；
所述防渗剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂；
所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：2；
所述烧结的温度为1300℃，时间为3.5h；
所述保温的时间为1h；
所述六铝酸钙的粒径为3mm；
所述铝酸钠的粒径为6mm。
试验例
分别对实施例1-5以及对比例1-3得到的浇注料进行防渗性能测试，依次记为试验组1-5和对照组1-3。
测试步骤为：
制备试样：将浇注料浇注加工成30mm×40mm×65mm的条状试样。
渗铝试验：将一定量的铝合金棒置于合适大小的碳化硅匣钵中，在箱式电炉中加热至850℃熔化并保温。同时，将30mm×40mm×65mm的试样放入马弗炉中，于850℃保温至少1h后取出，立即直立放入已于850℃保温30min的铝液中(铝液深度为45mm左右)，继续保温72h后取出试样，并将其纵向对称剖开，测量其侵蚀面积。
各组结果如下表：
Figure BDA0001775277780000071
Figure BDA0001775277780000081
由上表可以看出，加入防渗助剂后能够显著提高本发明的防渗性能，且与硫酸钡、氧化铬配合作用后能够进一步优化本发明的防渗性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防渗浇注料，其特征在于，其原料按重量份包括：焦宝石53-76份、镁砂细粉13-21份、钡长石粉8-14份、水泥4-10份、防渗剂2-7份、纳米土豆粉3-9份、钾长石细粉4.5-9份、碳化硅1.5-4份、六铝酸钙9-16份、铝酸钠2.5-7.5份、2-吗啉乙磺酸0.1-0.6份；所述防渗剂由硫酸钡、氧化铬和防渗助剂按照1：0.2-1.2：0.5-0.9的质量比组成；其中，所述防渗助剂的制备方法为：取铁粉和氮化钛粉混合均匀，进行烧结，保温，得到防渗助剂。
2.根据权利要求1所述防渗浇注料，其特征在于，所述焦宝石的颗粒组成为：粒径6-3mm的占40％、粒径3-1mm的占30％、粒径1-0mm的占30％。
3.根据权利要求1所述防渗浇注料，其特征在于，所述铁粉和氮化钛粉的质量比为1：1.5-2。
4.根据权利要求1或3所述防渗浇注料，其特征在于，所述烧结的温度为1300-1500℃，时间为1.5-3.5h。
5.根据权利要求1或3所述防渗浇注料，其特征在于，所述保温的时间为1-2h。
6.根据权利要求1或2所述防渗浇注料，其特征在于，所述六铝酸钙的粒径为8-3mm。
7.根据权利要求1或2所述防渗浇注料，其特征在于，所述铝酸钠的粒径为6-3mm。
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