一種魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于魚(yú)雷罐技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]魚(yú)雷罐是一種大型鐵水運(yùn)輸裝備，具有容量大、熱損失小、可遠(yuǎn)距離運(yùn)送鐵水等優(yōu)點(diǎn)，部分魚(yú)雷罐還需要在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)鐵水進(jìn)行爐外“三脫”處理，故魚(yú)雷罐罐蓋越來(lái)越受到重視。魚(yú)雷罐加蓋可以大大減少魚(yú)雷罐在運(yùn)輸過(guò)程中熱量的散失；還可以減少有害煙塵的排放，改善空氣環(huán)境。
[0003]魚(yú)雷罐罐蓋通常采用具有耐火度高、強(qiáng)度及熱震穩(wěn)定性能好的重質(zhì)莫來(lái)石質(zhì)澆注料作為罐蓋內(nèi)襯材料。然而，魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯材料除承受鐵水的高輻射溫度、頻繁的冷熱交替外，還面臨著鐵水“三脫”過(guò)程中CaF2、硫化物等有害生成物的滲透及侵蝕等苛刻環(huán)境，魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯材料常常因剝落而導(dǎo)致壽命不理想。為進(jìn)一步提升魚(yú)雷罐罐蓋的保溫性能，減輕加取蓋裝置的負(fù)荷，部分企業(yè)嘗試選擇輕質(zhì)莫來(lái)石材料作為魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯材料，盡管提升了保溫性能，但由于其強(qiáng)度低且顯氣孔率高，更容易受到“三脫”過(guò)程中CaF2、硫化物等物質(zhì)的侵蝕并產(chǎn)生剝落，壽命更短。另有在輕質(zhì)材料中選擇耐熱鋼纖維作為增強(qiáng)相，在一定程度上提升了強(qiáng)度，但耐熱鋼纖維易氧化，在上述工作環(huán)境下很快被腐蝕，失去其增強(qiáng)作用，材料壽命增加有限。此外，部分魚(yú)雷罐罐蓋采用纖維板或纖維折疊塊，它們也能起到保溫作用，但其強(qiáng)度低，且纖維易粉化，其壽命也不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種保溫性能好、強(qiáng)度高、抗侵蝕性能優(yōu)良和使用壽命長(zhǎng)的魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯由澆注料本體和涂層組成。
[0006]所述澆注料本體原料及其含量是:
鞏土均化料顆粒10~32wt% ；
焦寶石顆粒5~24wt% ；
氧化招空心球6~28wt% ；
耐火纖維顆粒6~20wt% ；
鞏土細(xì)粉 10~18wt% ；
SiC 細(xì)粉 l~6wt% ；
藍(lán)晶石細(xì)粉2~5wt% ；
Si02微粉 2~4wt% ；
鋁酸鈣水泥3~6wt% ；
莫來(lái)石纖維2~5wt% ；
不銹鋼鋼纖維l~2wt% ； 減水劑 0.1-0.3wt%o
[0007]所述涂層原料及其含量是:
鐘長(zhǎng)石48~60wt% ；
裡輝石20~38wt% ；
娃微粉3~9wt% ；
碳酸鉀2~3wt% ；
娃招合金l~2wt% ；
丙稀酸樹(shù)脂4~7wt%。
[0008]所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯的制備方法是:先按所述涂層原料及其含量備料，向所述涂層原料中加入占涂層原料80~150wt%的水，球磨，得到漿料，待用。再按所述澆注料本體原料及其含量備料，向澆注料本體原料中加入占澆注料本體原料6~12wt%的水，攪拌均勻，澆注到魚(yú)雷罐罐蓋的鋼構(gòu)件中，自然養(yǎng)護(hù)24h，得到魚(yú)雷罐罐蓋本體。然后在魚(yú)雷罐罐蓋本體表面噴涂或涂刷所述漿料，60°C ~110°C條件下干燥24h，經(jīng)500~900°C條件下烘烤2~4h，制得魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯。
[0009]所述鞏土均化料顆粒中A1203含量多60wt% ;鞏土均化料顆粒的顆粒級(jí)配是:粒級(jí)為5~3mm的占鞏土均化料顆粒28~51wt%，粒徑小于3mm且大于等于1mm的占鞏土均化料顆粒21~39wt%，粒徑小于1mm且大于等于0.1mm的占鞏土均化料顆粒17~36wt%。
[0010]所述鞏土細(xì)粉中A1203含量多85wt% ;平均粒徑< 0.088mm。
[0011]所述S1jj粉中的S1 2含量彡95wt% ;平均粒徑〈2 μπι。
[0012]所述氧化鋁空心球的粒徑為2~lmm。
[0013]所述耐火纖維顆粒的堆積密度〈0.8g/cm3，耐壓強(qiáng)度>10MPa，耐火纖維顆粒的粒徑<3 mmD
[0014]由于采用上述技術(shù)方案。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
本發(fā)明以礬土均化料顆粒、焦寶石顆粒、氧化鋁空心球、耐火纖維顆粒、礬土細(xì)粉、SiC細(xì)粉、莫來(lái)石纖維等作為澆注料本體的原料，所制成的輕質(zhì)澆注料能明顯降低魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯的容重，改善了魚(yú)雷罐罐蓋的保溫性能。與此同時(shí)，莫來(lái)石纖維和不銹鋼纖維的引入提升了魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯的強(qiáng)度。采用鋰輝石、鉀長(zhǎng)石、硅微粉、碳酸鉀、硅鋁合金和丙烯酸樹(shù)脂為原料制成漿料，噴涂或涂刷在澆注料本體表面，干燥后即可與澆注料牢固粘附。在烘烤過(guò)程中，涂層在該溫度下不會(huì)成釉，其中碳酸鉀和丙烯酸樹(shù)脂會(huì)分解，留出許多微小氣體通道，有利于澆注料本體中的水分充分排出，同時(shí)引入的硅鋁合金會(huì)因氧化或反應(yīng)提升涂層結(jié)合性，減少烘烤中涂層開(kāi)裂、剝落的幾率。在工作溫度條件下，涂層會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷赜詫硬⒎忾]澆注料本體表面的絕大部分氣孔，能大幅降低不銹鋼纖維的氧化及腐蝕程度，使?jié)沧⒘媳倔w可以長(zhǎng)期保持較高強(qiáng)度；更重要的是高溫釉層的形成能顯著阻隔CaF2、硫化物等有害物質(zhì)對(duì)澆注料本體的滲透及侵蝕，也從而提升澆注料本體的抗侵蝕能力。
[0015]本發(fā)明所制得的魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯經(jīng)1300°C X3h處理后抗折強(qiáng)度為4~12MPa，耐壓強(qiáng)度為24~53MPa，常溫力學(xué)性能保持了重質(zhì)耐火內(nèi)襯而體積密度則達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)澆注料的水平，達(dá)到0.5-1.5g.cm 3，熱導(dǎo)率及燒后線變化率均優(yōu)于常規(guī)重質(zhì)及輕質(zhì)內(nèi)襯材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.2-0.8W/(m.Κ) ;1100°C X3h進(jìn)行堿侵蝕實(shí)驗(yàn)，無(wú)明顯滲透和侵蝕，抗侵蝕性能優(yōu)良。
[0016]因此，本發(fā)明具有保溫性能好、強(qiáng)度高、抗侵蝕性能優(yōu)良和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
[0018]為避免重復(fù)，先將本【具體實(shí)施方式】所涉及到的原料統(tǒng)一描述如下，在實(shí)施例中不再贅述:
所述鞏土均化料顆粒中A1203含量多60wt% ;鞏土均化料顆粒的顆粒級(jí)配是:粒級(jí)為5~3mm的占鞏土均化料顆粒28~51wt%，粒徑小于3mm且大于等于1mm的占鞏土均化料顆粒21~39wt%，粒徑小于1mm且大于等于0.1mm的占鞏土均化料顆粒17~36wt%。
[0019]所述鞏土細(xì)粉中A1203含量多85wt% ;平均粒徑< 0.088mm。
[0020]所述S1jj粉中的S1 2含量彡95wt% ;平均粒徑〈2 μ m。
[0021]所述氧化鋁空心球的粒徑為2~lmm。
[0022]所述耐火纖維顆粒的堆積密度〈0.8g/cm3，耐壓強(qiáng)度>10MPa，耐火纖維顆粒的粒徑<3 mmD
[0023]實(shí)施例1
一種魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法。所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯由澆注料本體和涂層組成。
[0024]所述澆注料本體原料及其含量是:
鞏土均化料顆粒10~17wt% ；
焦寶石顆粒17~24wt% ；
氧化招空心球21~28wt% ；
耐火纖維顆粒6~llwt% ；
鞏土細(xì)粉 15~18wt% ；
SiC 細(xì)粉 l~3wt% ；
藍(lán)晶石細(xì)粉3~5wt% ；
Si02微粉 2~4wt% ；
鋁酸鈣水泥3~6wt% ；
莫來(lái)石纖維3~5wt% ；
不銹鋼鋼纖維l~2wt% ；
減水劑 0.1-0.3wt%0
[0025]所述涂層原料及其含量是:
鐘長(zhǎng)石48~52wt% ；
裡輝石32~38wt% ；
硅微粉5~9wt% ；
碳酸鉀2.5~3wt% ；
娃招合金l~2wt% ；
丙稀酸樹(shù)脂4~7wt%。
[0026]所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯的制備方法是:先按所述涂層原料及其含量備料，向所述涂層原料中加入占涂層原料80~150wt%的水，球磨，得到漿料，待用。再按所述澆注料本體原料及其含量備料，向澆注料本體原料中加入占澆注料本體原料6~12wt%的水，攪拌均勻，澆注到魚(yú)雷罐罐蓋的鋼構(gòu)件中，自然養(yǎng)護(hù)24h，得到魚(yú)雷罐罐蓋本體。然后在魚(yú)雷罐罐蓋本體表面噴涂或涂刷所述漿料，60°C ~110°C條件下干燥24h，經(jīng)500~900°C條件下烘烤2~4h，制得魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯。
[0027]本實(shí)施例1所制得的魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯經(jīng)1300°C X3h處理后抗折強(qiáng)度為4~7MPa，耐壓強(qiáng)度為24~30MPa，常溫力學(xué)性能保持了重質(zhì)耐火內(nèi)襯而體積密度則達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)澆注料的水平，達(dá)到0.5-0.9g.cm3，熱導(dǎo)率及燒后線變化率均優(yōu)于常規(guī)重質(zhì)及輕質(zhì)內(nèi)襯材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.3-0.5W/(m*K) ;1100°C X 3h進(jìn)行堿侵蝕實(shí)驗(yàn)，無(wú)明顯滲透和侵蝕，抗侵蝕性能優(yōu)良。
[0028]實(shí)施例2
一種魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法。所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯由澆注料本體和涂層組成。
[0029]所述澆注料本體原料及其含量是:
鞏土均化料顆粒17~24wt% ；
焦寶石顆粒ll~17wt% ；
氧化招空心球14~21wt% ；
耐火纖維顆粒ll~16wt% ；
鞏土細(xì)粉 13~15wt% ；
SiC 細(xì)粉 2~4wt% ；
藍(lán)晶石細(xì)粉2~4wt% ；
Si02微粉 2~4wt% ；
鋁酸鈣水泥3~6wt% ；
莫來(lái)石纖維3~5wt% ；
不銹鋼鋼纖維l~2wt% ；
減水劑 0.1-0.3wt%0
[0030]所述涂層原料及其含量是:
鐘長(zhǎng)石52~56wt% ；
鋰輝石26~32wt% ；
娃微粉4~8wt% ；
碳酸鉀2.5~3wt% ；
娃招合金l~2wt% ；
丙稀酸樹(shù)脂4~7wt%。
[0031]所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯的制備方法同實(shí)施例1。
[0032]本實(shí)施例2所制得的魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯經(jīng)1300°C X 3h處理后抗折強(qiáng)度為6~10MPa，耐壓強(qiáng)度為28~37MPa，常溫力學(xué)性能保持了重質(zhì)耐火內(nèi)襯而體積密度則達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)澆注料的水平，達(dá)到0.7-1.2g.cm3，熱導(dǎo)率及燒后線變化率均優(yōu)于常規(guī)重質(zhì)及輕質(zhì)內(nèi)襯材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.4-0.7W/(m*K) ;1100°C X 3h進(jìn)行堿侵蝕實(shí)驗(yàn)，無(wú)明顯滲透和侵蝕，抗侵蝕性能優(yōu)良。
[0033]實(shí)施例3
一種魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯及其制備方法。所述魚(yú)雷罐罐蓋內(nèi)襯由澆注料本體和涂層組成。
[0034]所述澆注料本體原料及其含量是: 鞏土均化料顆粒24~32wt% ；
焦寶石顆粒5~llwt% ；
氧化招空心球6~14wt% ；
耐火纖維顆粒16~20wt% ；
鞏土細(xì)粉 10~13wt% ；
SiC 細(xì)粉 3~6wt% ；
藍(lán)晶石細(xì)粉2~4wt% ；
Si02微粉 2~4wt% ；
鋁酸鈣水泥3~6wt% ；
莫來(lái)石纖維2~4wt% ；
不銹鋼鋼纖維l~2wt% ；