[发明专利]适用于冬季施工的氧化铝-碳化硅-碳质无水泥浇注料

说明书

本发明涉及一种适用于冬季施工的氧化铝‑碳化硅‑碳质无水泥浇注料。其技术方案是：所述浇注料各组分及其含量是：致密刚玉颗粒为58～62wt％；碳化硅颗粒为6～10wt％；球状沥青为2～3wt％；氧化铝微粉为4～10wt％；二氧化硅微粉为4～5wt％；碳化硅粉为7～10wt％；硅粉为1～1.5wt％；聚丙烯酸为0.1～0.15wt％；致密刚玉细粉为6～9wt％；水溶性纤维为0.04～0.1wt％；轻烧镁粉为0.2～0.3wt％。施工时环境温度和水温均小于15℃时，施工完毕后，浇注体在33～38℃条件下养护至完全固化。本发明不仅具有加水量小、凝固时间短和施工现场安全性高的特点，且致密性好、无水泥、热态强度高和各项技术指标好，尤其是完全满足冬季施工的要求。

技术领域

本发明属于氧化铝-碳化硅-碳质无水泥浇注料技术领域。具体涉及一种适用于冬季施工的氧化铝-碳化硅-碳质无水泥浇注料。

背景技术

水泥结合的Al₂O₃-SiC-C质浇注料，即使采用最高档次的原材料，也无法避免因水泥引入而生成钙长石等低熔点物质带来的高温性能劣化，从而严重制约了Al₂O₃-SiC-C质浇注料性能的进一步提高。因此，无水泥结合Al₂O₃-SiC-C质浇注料一直是业界希望达到的理想状态。

国内外技术人员为达到Al₂O₃-SiC-C质浇注料无水泥化的目的，进行了大量的研究。一般方法是采用硅溶胶或者采用水硬性氧化铝来替代水泥，提供Al₂O₃-SiC-C质浇注料的早期强度。然而，硅溶胶因其自身无法克服的缺点(施工麻烦、冬季结冰失效、现场受高温影响大、加液量大等)，使用效果相比水泥结合铁沟浇注料没有优势，施工性能不能满足现场要求且使用效果波动较大。水硬性氧化铝在浇注料中完全替代水泥结合不但强度低，而且这种氧化铝稳定性不好，尤其水化速度受温度影响极其敏感，同时中温失去结晶水的过程常常会产生微裂纹，使材料的结构致密程度受到影响。

阮国智等采用ρ-氧化铝(水硬性氧化铝)替代水泥产生早期强度，减少因水泥带来的低熔物(阮国智，周少坤，张智慧，尹明强，徐国纲；《无水泥铁沟浇注料的研制》，山东理工大学学报，2012，26(4)：pp76-80)，但是这种无水泥的铁沟浇注料存在：加水量大、ρ-氧化铝本身不稳定，ρ-氧化铝在浇注料中受环境温度影响，反应活性差别很大，凝固时间不易控制等问题，不适应冬季施工。

“一种致密型高强度SiAlON结合铁沟浇注料及其制作方法”(CN201410055772.5)专利技术，公开了一种致密型高强度SiAlON结合铁沟浇注料及其制作方法，包括以下组分且各组分质量份为：电熔致密刚玉：20～40份；棕刚玉：5～20份、碳化硅：4～12份；石墨：4～6份；氧化硅微粉：1～7份；氮化硅铁：4～6份；Al₄SiC₄粉体：5～10份、硅溶胶：2～6份；金属铝粉：0.54～2份。该发明的有益效果：氮化硅铁和Al₄SiC₄粉体高温下经过化学反应生成SiC，随热处理温度的升高而明显加剧，使产品的显气孔率显著降低，获得高致密结构，改善抗渣侵蚀性和抗铁水冲刷性能，提高一次性通铁量，用硅溶胶作为结合剂，生成的纤维状SiAlON，加强了结构的稳定性，改善了浇注料的抗热震性。但这种采用硅溶胶作为结合剂的铁沟浇注料施工麻烦、硅溶胶冬季结冰失效、现场受高温影响大、加液量大等，不适应冬季施工。