权利要求
1.一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成包括骨料，粉料，以及粘结剂，其特征在于：还包括极细粉料、强化纤维、附加粘结剂、表面活性剂、抗剥落添加剂，以及快速硬化剂。
2.根据权利要求1所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：所述极细粉料为粒径≤1.5μm的氧化铝微粉，所述强化纤维为不锈钢纤维和铁铬铝纤维中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：所述附加粘结剂为磷酸铝和聚乙烯醇，所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠，所述抗剥落添加剂为纳米二氧化硅、石墨粉，以及钛酸铝，所述快速硬化剂为氯化钙、硅灰，以及矿渣粉中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：原料组成为粒径≤5mm的刚玉颗粒，粒径≤0.1mm的氧化铝粉料，铝酸钙水泥，粒径≤1.5μm的氧化铝微粉，强化纤维，附加粘结剂，烷基苯磺酸钠，抗剥落添加剂，以及快速硬化剂。
5.根据权利要求4所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于原料组成为按重量计的以下各组分：刚玉颗粒70-74%、氧化铝粉料11-15%、铝酸钙水泥4-6%、氧化铝微粉3-4%、强化纤维0.5-1.5%、附加粘结剂2-3%、烷基苯磺酸钠0.5-2.0%、抗剥落添加剂0.5-1.0%，以及快速硬化剂2-5%。
6.根据权利要求5所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于原料组成为按重量计的以下各组分：刚玉颗粒72%、氧化铝粉料14%、铝酸钙水泥4%、氧化铝微粉3%、强化纤维0.5%、附加粘结剂2%、烷基苯磺酸钠1.5%、抗剥落添加剂0.5%，以及快速硬化剂2.5%。
7.根据权利要求2所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：所述强化纤维的直径为10-45μm，长度为1.5-4.0mm。
8.根据权利要求3所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：所述抗剥落添加剂和快速硬化剂的粒径都≤0.2mm。
9.根据权利要求5所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于修补使用方法依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域(a)上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线(b);
S2、确定预热区域：在修补曲线(b)外围描绘预热曲线(c)，使得修补曲线(b)和预热曲线(c)之间的距离都≥5cm，即使预热曲线(c)部分位于熔铝炉主体区域(d)上;
S3、预热操作：对所述预热曲线(c)内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域(a)的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
10.根据权利要求9所述的一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其特征在于：S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线(c)内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于耐火浇注料技术领域，尤其涉及一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料。
背景技术
[0002]倾动式熔铝炉，指的是一种使用过程中需要自身旋转倾斜的特殊型熔铝炉设备。上述旋转倾斜动作一般发生在铝液倒入模具的阶段。
[0003]相应的，对于倾动式熔铝炉专用的浇注料而言，其不仅需要具备普通耐火浇注料的高温稳定性、化学稳定性，以及体积稳定性特点，还需要具备突出的抗机械震动性能，以应对上述旋转倾斜动作中不可避免的各种震动。
[0004]更进一步的，倾动式熔铝炉渣线区域专用的浇注料，与例如倾动式熔铝炉用的炉底浇注料、炉顶浇注料相比，前者需要更加突出的抗机械震动性能，因为渣料会持续挤压、摩擦该部分的浇注料。
[0005]因此，倾动式熔铝炉渣线区域专用的浇注料，至少需要具备较大的热态抗折强度。
[0006]例如，申请公布号为CN104311078A、申请公布日为2015.01.28的中国发明专利申请，就公开了一种精炼钢包渣线工作层用浇注料，其原料组成包括骨料、基质粉料以及纳米氢氧化物复合溶胶悬浮液结合剂。
[0007]该发明专利申请中的浇注料，其优点主要是：抗渣渗透和侵蚀性能与砖砌镁碳砖相当，而且基质与骨料结合强度更高，整体性更强，具有优良的耐冲刷性与抗热震性，适用于渣线部位的整体浇注。
[0008]但是，该浇注料在倾动式熔铝炉渣线区域使用时，则至少还存在以下性能不足的问题，具体表现为：
第一、抗机械震动性能相对一般，在倾动使用和渣料冲击的双重作用下，浇注层在相对短期内容易出现明显的裂痕;
第二、渣线区域的浇注层，不可避免地会进行相对频繁地修补操作，该浇注料没有应对该工况下的专门性能改进，即不具备易于修补的优点。
发明内容
[0009]本发明提供一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，其所要解决的技术问题是：如何使得该专用的浇注料兼具突出的抗机械震动性能，和显著的易于修补优点。
[0010]本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成包括骨料，粉料，以及粘结剂，还包括极细粉料、强化纤维、附加粘结剂、表面活性剂、抗剥落添加剂，以及快速硬化剂。
[0011]在本发明中，所述极细粉料和强化纤维的针对性添加，用于提高该浇注料的抗机械震动性能。该特点体现在渣线区域浇注层的外观上，即为倾动式熔铝炉在较长使用时间内，渣线区域浇注层上都不会出现明显的裂痕。
[0012]而该特点体现在渣线区域浇注层的测试性能上，即其具有较大的热态抗折强度，和常温耐压强度、常温抗折强度。
[0013]另一方面，所述附加粘结剂、表面活性剂、抗剥落添加剂，以及快速硬化剂的针对性添加的主要目的，就是用于改善该浇注料的修补性能，使得修补部分在原有部分上得以快速固化、充分粘结。
[0014]此外，所述附加粘结剂和抗剥落添加剂，还可以协同强化纤维，用来进一步提升渣线区域浇注层的致密程度和抗冲击、抗侵蚀性能，同样是有利于上述抗机械震动性能。
[0015]进一步优选的技术方案在于：所述极细粉料为粒径≤1.5μm的氧化铝微粉，所述强化纤维为不锈钢纤维和铁铬铝纤维中的任意一种。
[0016]进一步优选的技术方案在于：所述附加粘结剂为磷酸铝和聚乙烯醇，所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠，所述抗剥落添加剂为纳米二氧化硅、石墨粉，以及钛酸铝，所述快速硬化剂为氯化钙、硅灰，以及矿渣粉中的任意一种。
[0017]进一步优选的技术方案在于：原料组成为粒径≤5mm的刚玉颗粒，粒径≤0.1mm的氧化铝粉料，铝酸钙水泥，粒径≤1.5μm的氧化铝微粉，强化纤维，附加粘结剂，烷基苯磺酸钠，抗剥落添加剂，以及快速硬化剂。
[0018]进一步优选的技术方案在于原料组成为按重量计的以下各组分：刚玉颗粒70-74%、氧化铝粉料11-15%、铝酸钙水泥4-6%、氧化铝微粉3-4%、强化纤维0.5-1.5%、附加粘结剂2-3%、烷基苯磺酸钠0.5-2.0%、抗剥落添加剂0.5-1.0%，以及快速硬化剂2-5%。
[0019]进一步优选的技术方案在于原料组成为按重量计的以下各组分：刚玉颗粒72%、氧化铝粉料14%、铝酸钙水泥4%、氧化铝微粉3%、强化纤维0.5%、附加粘结剂2%、烷基苯磺酸钠1.5%、抗剥落添加剂0.5%，以及快速硬化剂2.5%。
[0020]进一步优选的技术方案在于：所述强化纤维的直径为10-45μm，长度为1.5-4.0mm。
[0021]进一步优选的技术方案在于：所述抗剥落添加剂和快速硬化剂的粒径都≤0.2mm。
[0022]进一步优选的技术方案在于修补使用方法依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线;
S2、确定预热区域：在修补曲线外围描绘预热曲线，使得修补曲线和预热曲线之间的距离都≥5cm，即使预热曲线部分位于熔铝炉主体区域上;
S3、预热操作：对所述预热曲线内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
[0023]进一步优选的技术方案在于：S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。
[0024]本发明的有益效果，至少包括以下3点。
[0025]第一、该浇注料具有突出的抗机械震动性能，具体参数为热态抗折强度≥25MPa，常温耐压强度≥130MPa，常温抗折强度≥28MPa。
[0026]第二、该浇注料具有易修补的优点，修补部分固化速度快、粘结强度大。
[0027]第三、该浇注料的修补使用方法具有全面、高效的修补效果，预热方式的修补操作，同样是有利于上述固化速度和粘结强度。
附图说明
[0028]图1为本发明4个实施例、3个对比例中的浇注料试样的性能测试结果。
[0029]图2为本发明4个实施例、5个对比例中的浇注料的修补使用效果总结表格。
[0030]图3为本发明中的修补使用方法示意图。
[0031]图中，各标记的含义如下。
[0032]渣线区域a、修补曲线b、预热曲线c、熔铝炉主体区域d、剥落位置e。
具体实施方式
[0033]以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
[0034]实施例1
如附图1-3所示，一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成为按重量计的以下各组分：
骨料：刚玉颗粒72%;
粉料：氧化铝粉料14%;
粘结剂：铝酸钙水泥4%;
极细粉料：氧化铝微粉3%;
强化纤维：不锈钢纤维0.5%;
附加粘结剂：磷酸铝和聚乙烯醇，一共2%;
表面活性剂：烷基苯磺酸钠1.5%;
抗剥落添加剂：纳米二氧化硅、石墨粉和钛酸铝，一共0.5%;
快速硬化剂：矿渣粉2.5%。
[0035]其中，所述氧化铝微粉的粒径≤1.5μm，所述刚玉颗粒的粒径≤5mm，所述氧化铝粉料的粒径≤0.1mm，所述不锈钢纤维的直径为12-37μm，长度为1.5-3.1mm，所述纳米二氧化硅、石墨粉、钛酸铝和矿渣粉的粒径都≤0.2mm。
[0036]该浇注料的修补使用方法，依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域a上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线b;
S2、确定预热区域：在修补曲线b外围描绘预热曲线c，使得修补曲线b和预热曲线c之间的距离都≥5cm，即使预热曲线c部分位于熔铝炉主体区域d上;
S3、预热操作：对所述预热曲线c内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域a的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
[0037]S1中，所述修补曲线b为圆形或正方形。
[0038]S2中，所述预热曲线c也为圆形或正方形。
[0039]S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线c内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。相应的，当剥落位置的尺寸相对较小时，不进行该修补操作。
[0040]S3和S4中，加热操作采用工业热风枪或火焰枪进行，分层浇注前加热操作停止，但是需要保证分层浇注之后的5min后，所述预热曲线c内的区域温度仍然是≥65℃。
[0041]S5中，保湿养护操作采用喷水法进行，喷水开始时间为分层浇注操作完成之后的1h以后，喷水量为1-1.2L/预热曲线c的1个平米，保湿养护的温度为室温即可，或者是10-30℃。
[0042]S6中，干燥养护操作即为室温、室内干燥度下静置，静置时间≥2h。
[0043]实施例2
如附图1-3所示，一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成为按重量计的以下各组分：
骨料：刚玉颗粒71%;
粉料：氧化铝粉料15%;
粘结剂：铝酸钙水泥4%;
极细粉料：氧化铝微粉3%;
强化纤维：铁铬铝纤维0.5%;
附加粘结剂：磷酸铝和聚乙烯醇，一共2%;
表面活性剂：烷基苯磺酸钠1.5%;
抗剥落添加剂：纳米二氧化硅、石墨粉和钛酸铝，一共1.0%;
快速硬化剂：氯化钙2.0%。
[0044]其中，所述氧化铝微粉的粒径≤1.5μm，所述刚玉颗粒的粒径≤5mm，所述氧化铝粉料的粒径≤0.1mm，所述铁铬铝纤维的直径为15-42μm，长度为1.5-3.5mm，所述纳米二氧化硅、石墨粉、钛酸铝和氯化钙的粒径都≤0.2mm。
[0045]该浇注料的修补使用方法，依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域a上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线b;
S2、确定预热区域：在修补曲线b外围描绘预热曲线c，使得修补曲线b和预热曲线c之间的距离都≥5cm，即使预热曲线c部分位于熔铝炉主体区域d上;
S3、预热操作：对所述预热曲线c内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域a的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
[0046]S1中，所述修补曲线b为圆形或正方形。
[0047]S2中，所述预热曲线c也为圆形或正方形。
[0048]S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线c内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。相应的，当剥落位置的尺寸相对较小时，不进行该修补操作。
[0049]S3和S4中，加热操作采用工业热风枪或火焰枪进行，分层浇注前加热操作停止，但是需要保证分层浇注之后的5min后，所述预热曲线c内的区域温度仍然是≥65℃。
[0050]S5中，保湿养护操作采用喷水法进行，喷水开始时间为分层浇注操作完成之后的1h以后，喷水量为1-1.2L/预热曲线c的1个平米，保湿养护的温度为室温即可，或者是10-30℃。
[0051]S6中，干燥养护操作即为室温、室内干燥度下静置，静置时间≥2h。
[0052]实施例3
如附图1-3所示，一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成为按重量计的以下各组分：
骨料：刚玉颗粒70%;
粉料：氧化铝粉料15%;
粘结剂：铝酸钙水泥5%;
极细粉料：氧化铝微粉3%;
强化纤维：铁铬铝纤维0.5%;
附加粘结剂：磷酸铝和聚乙烯醇，一共2%;
表面活性剂：烷基苯磺酸钠1.5%;
抗剥落添加剂：纳米二氧化硅、石墨粉和钛酸铝，一共1.0%;
快速硬化剂：硅灰2.0%。
[0053]其中，所述氧化铝微粉的粒径≤1.5μm，所述刚玉颗粒的粒径≤5mm，所述氧化铝粉料的粒径≤0.1mm，所述铁铬铝纤维的直径为22-39μm，长度为1.9-2.6mm，所述纳米二氧化硅、石墨粉、钛酸铝和硅灰的粒径都≤0.2mm。
[0054]该浇注料的修补使用方法，依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域a上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线b;
S2、确定预热区域：在修补曲线b外围描绘预热曲线c，使得修补曲线b和预热曲线c之间的距离都≥5cm，即使预热曲线c部分位于熔铝炉主体区域d上;
S3、预热操作：对所述预热曲线c内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域a的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
[0055]S1中，所述修补曲线b为圆形或正方形。
[0056]S2中，所述预热曲线c也为圆形或正方形。
[0057]S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线c内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。相应的，当剥落位置的尺寸相对较小时，不进行该修补操作。
[0058]S3和S4中，加热操作采用工业热风枪或火焰枪进行，分层浇注前加热操作停止，但是需要保证分层浇注之后的5min后，所述预热曲线c内的区域温度仍然是≥65℃。
[0059]S5中，保湿养护操作采用喷水法进行，喷水开始时间为分层浇注操作完成之后的1h以后，喷水量为1-1.2L/预热曲线c的1个平米，保湿养护的温度为室温即可，或者是10-30℃。
[0060]S6中，干燥养护操作即为室温、室内干燥度下静置，静置时间≥2h。
[0061]实施例4
如附图1-3所示，一种专用于倾动式熔铝炉渣线区域的浇注料，原料组成为按重量计的以下各组分：
骨料：刚玉颗粒71%;
粉料：氧化铝粉料14%;
粘结剂：铝酸钙水泥4%;
极细粉料：氧化铝微粉3%;
强化纤维：铁铬铝纤维1.5%;
附加粘结剂：磷酸铝和聚乙烯醇，一共2%;
表面活性剂：烷基苯磺酸钠1.5%;
抗剥落添加剂：纳米二氧化硅、石墨粉和钛酸铝，一共1.0%;
快速硬化剂：氯化钙2.0%。
[0062]其中，所述氧化铝微粉的粒径≤1.5μm，所述刚玉颗粒的粒径≤5mm，所述氧化铝粉料的粒径≤0.1mm，所述铁铬铝纤维的直径为22-35μm，长度为1.5-3.8mm，所述纳米二氧化硅、石墨粉、钛酸铝和氯化钙的粒径都≤0.2mm。
[0063]该浇注料的修补使用方法，依次包括以下步骤，
S1、确定修补区域：在渣线区域a上描绘浇注层的剥落位置，获得封闭的修补曲线b;
S2、确定预热区域：在修补曲线b外围描绘预热曲线c，使得修补曲线b和预热曲线c之间的距离都≥5cm，即使预热曲线c部分位于熔铝炉主体区域d上;
S3、预热操作：对所述预热曲线c内的区域进行加热操作，使得该区域内的温度≥65℃;
S4、分层浇注：保持≥65℃的预热温度，使用所述浇注料进行分层浇注，每一层的厚度≤1.5cm，最终使得所述渣线区域a的表面平齐;
S5、保湿养护;
S6、干燥养护。
[0064]S1中，所述修补曲线b为圆形或正方形。
[0065]S2中，所述预热曲线c也为圆形或正方形。
[0066]S3中，所述加热操作的终点是所述预热曲线c内全部的5个采样点的测温枪测量温度都≥65℃，其中，任意相邻两个采样点之间的距离都≥2.0cm。相应的，当剥落位置的尺寸相对较小时，不进行该修补操作。
[0067]S3和S4中，加热操作采用工业热风枪或火焰枪进行，分层浇注前加热操作停止，但是需要保证分层浇注之后的5min后，所述预热曲线c内的区域温度仍然是≥65℃。
[0068]S5中，保湿养护操作采用喷水法进行，喷水开始时间为分层浇注操作完成之后的1h以后，喷水量为1-1.2L/预热曲线c的1个平米，保湿养护的温度为室温即可，或者是10-30℃。
[0069]S6中，干燥养护操作即为室温、室内干燥度下静置，静置时间≥2h。
[0070]对比例1
本对比例中的浇注料，其在原料组成和制备方法上，与实施例1相比，仅有如下1处不同之处：
各原料按比例配置之后，将极细粉料和强化纤维去除，不使用。
[0071]对比例2
本对比例中的浇注料，其在原料组成和制备方法上，与实施例1相比，仅有如下1处不同之处：
各原料按比例配置之后，将附加粘结剂、表面活性剂、抗剥落添加剂和快速硬化剂去除，不使用。
[0072]对比例3
本对比例中的浇注料，其在原料组成和制备方法上，与实施例1相比，仅有如下1处不同之处：
各原料按比例配置之后，将表面活性剂和快速硬化剂去除，不使用。
[0073]对比例4
本对比例中的浇注料，其在原料组成、制备方法和修补使用方法上，与实施例1相比，仅有如下1处不同之处：
在修补使用方法中，不进行S3、预热操作，即分层浇注操作时为室温，温度为10-30℃。
[0074]对比例5
本对比例中的浇注料，其在原料组成、制备方法和修补使用方法上，与实施例1相比，仅有如下1处不同之处：
在修补使用方法中，S4、分层浇注操作替换为整体一次性浇注，不管剥落位置的深度为例如1cm，或者是渣线区域内衬层全部的20-30cm厚度。
[0075]性能测试
第一、按照GB/T 3002-2004、GB/T 5072-2023和GB/T 3001-2007的标准，对实施例1-4，及对比例1-3中的各10份浇注料试样进行力学性能测试，平均结果见附图1。
[0076]第二、在佛山市南海区辉泰科技机械有限公司生产的HT-TD系列倾斜式电熔铝炉的渣线区域，主动开挖直径为25cm、深度为10cm的9个内衬层凹坑，并分别使用实施例1-4、对比例1-5中的浇注料进行修补，修补效果见附图2。
[0077]数据分析
第一、4个实施例中的浇注料，都具备突出的抗机械震动性能，和易于修补的优点。
[0078]第二、对比例1中的浇注料，由于缺少了极细粉料和强化纤维，其力学性能远低于实施例，而且在3个对比例中也是最低最差的，这恰恰表明极细粉料和强化纤维在提升浇注料抗机械震动性能方面的显著效果。
[0079]第三、对比例2中的浇注料，其缺少部分为附加粘结剂、表面活性剂、抗剥落添加剂和快速硬化剂，该部分主要用于提升浇注料的固化速度、粘结强度，但是4个实施例和对比例2相比，在力学性能方面仍然有提升，这就表明上述部分在抗机械震动性能方面也有明显的协同效果。
[0080]第四、对比例3中的浇注料，其在对比例2的基础上，多了附加粘结剂和抗剥落添加剂，这就使得对比例3的力学性能明显高于对比例2，这也进一步证明了上述第三条中的协同效果，很可能主要由附加粘结剂和抗剥落添加剂提供。
[0081]第五、5个对比例中的浇注料修补效果，都明显不如实施例，这就表明实施例中对应的原料组成和修补方法，在修补效果方面都是必要的。
[0082]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
说明书附图(3)
