本發(fā)明涉及用于高爐煉鐵的耐火材料領(lǐng)域，具體地指一種用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料及其制備方法。
背景技術(shù)：
高爐出鐵溝是高爐出鐵過(guò)程中引導(dǎo)高溫鐵水和熔渣流動(dòng)的通道，因而，高爐出鐵溝內(nèi)襯在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中與高溫鐵水、熔渣直接接觸，承受流動(dòng)鐵水和熔渣的沖刷、磨損、化學(xué)侵蝕以及頻繁交替出鐵引起的急冷急熱，導(dǎo)致鐵水和熔渣對(duì)耐火材料表層的沖刷磨損、侵蝕熔損、應(yīng)力裂紋、滲透和結(jié)構(gòu)破損。因此，對(duì)高爐出鐵溝用耐火材料的高溫力學(xué)強(qiáng)度、耐化學(xué)侵蝕性和熱震穩(wěn)定性提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求。
隨著高爐冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，高爐向大型化、高效化、自動(dòng)化和長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，單次出鐵量與出鐵流速增大、出鐵時(shí)間延長(zhǎng)，出鐵溫度上升，導(dǎo)致鐵溝使用工況條件不斷惡化，加劇了出鐵溝耐火材料的損毀進(jìn)程及其長(zhǎng)壽化的難度。為此，國(guó)內(nèi)學(xué)者在高爐出鐵溝用al2o3～sic～c質(zhì)澆注料的性能改進(jìn)方面做了大量的工作，并大力地推進(jìn)了我國(guó)高爐鐵溝長(zhǎng)壽化的技術(shù)進(jìn)步，如：“一種al2o3～sic～c質(zhì)鐵溝澆注料及其制備方法”(cn103011868a)專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種添加催化劑的鐵溝澆注料的制備方法，此方法利用高溫下催化劑的作用原位生成碳晶須從而提高鐵溝料的高溫使用性能，碳晶須具有強(qiáng)度和彈性模量高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，能夠提高鐵溝澆注料的使用性能以及延長(zhǎng)使用壽命，但其主要缺陷在于碳晶須的生成量有限，催化劑的價(jià)格昂貴，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。“一種含碳纖維的高爐出鐵溝用澆注料及其制備方法”(cn104072177a)公開(kāi)了一種碳纖維添加量為0.2～0.6wt％的鐵溝澆注料及其制備方法，主要碳源仍為球狀瀝青，其中，碳纖維是經(jīng)纖維開(kāi)纖工藝制成碳纖維單絲，再在惰性氣氛下進(jìn)行tio2溶膠浸漬改性；因而，澆注料制備工藝復(fù)雜，也未提供碳纖維均勻分散的具體方法?！案牧嫉母郀t出鐵溝用耐火澆注料”(cn1260372c)公開(kāi)了一種主骨料由致密電熔剛玉、燒結(jié)板狀剛玉和電熔棕剛玉構(gòu)成的鐵溝澆注料，通過(guò)三種剛玉的互補(bǔ)協(xié)調(diào)作用，改善澆注料熱震穩(wěn)定性，減少澆注料熱震裂紋與剝落破損，但對(duì)其他組分公開(kāi)不充分，也未充分公開(kāi)其他性能指標(biāo)情況，不利于技術(shù)的大規(guī)模推廣。
由中大型高爐出鐵過(guò)程可知，鐵水與爐渣從出鐵口一同排入儲(chǔ)鐵式主溝，經(jīng)過(guò)主溝敝渣器實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，此后，鐵水再經(jīng)過(guò)支溝流入鐵水罐，熔渣經(jīng)過(guò)渣溝進(jìn)入沖渣裝置，因而，高爐鐵溝包括主溝和支溝，其中，儲(chǔ)鐵式主溝耐火材料襯以鐵水線為分界線，鐵水線以下的耐火材料襯與鐵水接觸，而鐵水線以上則與高爐熔渣或大氣接觸，由此可見(jiàn)，兩個(gè)區(qū)域的耐火材料襯的工況條件差異較大、損毀機(jī)理不同，因而對(duì)耐火材料的使用性能要求也應(yīng)不同。根據(jù)相關(guān)資料與專(zhuān)利報(bào)道，目前高爐出鐵溝耐火材料襯普遍整體采用al2o3～sic～c質(zhì)澆注料，未能按照不同區(qū)域進(jìn)行區(qū)分，導(dǎo)致出鐵溝鐵水線上下區(qū)域的耐火材料襯破損狀況顯著差異，尤其是鐵水線以上的渣線部位，熔渣侵蝕、熱震龜裂、裂紋滲透破損尤為嚴(yán)重，往往因渣線損毀嚴(yán)重而終止使用，嚴(yán)重制約了鐵溝綜合使用性能的發(fā)揮，縮短了鐵溝的使用壽命，造成耐火材料消耗成本虛高；此外，目前高爐出鐵溝普遍采用的al2o3～sic～c質(zhì)澆注料，主要原料為高純度剛玉，主要碳源是球狀瀝青，且最大粒度達(dá)1mm；雖然這些主要原材料為澆注料提供了優(yōu)良的高溫性能與抗侵蝕性能，但高純度剛玉質(zhì)材料價(jià)格高，不利于澆注料的低成本化，也不利于澆注料使用工況條件下的陶瓷結(jié)合的形成與熱震穩(wěn)定性的改善；同時(shí)，球狀瀝青在烘烤過(guò)程中會(huì)釋放有毒煙霧，形成黃煙，造成環(huán)境污染；熱裂解后的殘?zhí)己康?、抗氧化性能較差、殘留孔洞大，并且，在澆注料烘烤過(guò)程中，球狀瀝青軟化滲透，造成澆注料通孔堵塞、烘烤水蒸汽排出困難，易產(chǎn)生澆注體爆裂，不利于鐵溝的長(zhǎng)壽化。由此可見(jiàn)，根據(jù)鐵溝不同區(qū)域使用工況條件，開(kāi)發(fā)不同類(lèi)別的鐵溝澆注料，以滿(mǎn)足鐵溝不同區(qū)域的使用性能要求，是延長(zhǎng)鐵溝整體使用壽命、降低耐火材料消耗成本、改善操作環(huán)境的重要手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料及其制備方法，其具有原材料來(lái)源廣泛、成本低廉、高溫力學(xué)強(qiáng)度大、耐化學(xué)侵蝕性能優(yōu)、熱震穩(wěn)定性好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料，它包括鐵線澆注料和渣線澆注料，所述鐵線澆注料為澆筑于鐵水線以下高爐出鐵溝的主溝內(nèi)襯和支溝內(nèi)襯；所述渣線澆注料為澆筑于鐵水線以上高爐出鐵溝的主溝內(nèi)襯；
所述鐵線澆注料由鐵線澆注料主料和外加劑組成；其中，
所述鐵線澆注料主料的原料按重量百分比計(jì)由22～27％的特級(jí)高鋁熟料、22～27％的二級(jí)棕剛玉、15～20％的一級(jí)棕剛玉、15～20％的碳化硅、2～5％的氧化硅微粉、5～10％的α-al2o3微粉和4～6％的純鋁酸鈣水泥組成；
所述渣線澆注料由渣線澆注料主料和外加劑組成；其中，所述渣線澆注料主料由28～38％的一級(jí)棕剛玉、22～27％的致密電熔剛玉、23～27％的碳化硅、2～5％的氧化硅微粉、5～10％的α-al2o3微粉和4～6％的純鋁酸鈣水泥組成。
進(jìn)一步地，所述外加劑由長(zhǎng)短切碳纖維、碳纖維粉、金屬硅粉、球狀瀝青、聚丙烯纖維、羧甲基纖維素粉、有機(jī)硅消泡劑粉、三聚磷酸鈉和減水劑fs20組成，其中，鐵線澆注料主料/渣線澆注料主料與外加劑各組分的重量比依次為100份的鐵線澆注料主料/渣線澆注料主料∶0.15～0.5份長(zhǎng)短切碳纖維∶0.3～1.5份的碳纖維粉∶2～3.5份的金屬硅粉∶0～2份的球狀瀝青∶0.1～0.2％的聚丙烯纖維∶0.01～0.03份的羧甲基纖維素粉∶0.01～0.05份的有機(jī)硅消泡劑粉∶0.1～0.2份的三聚磷酸鈉∶0.05～0.15份的減水劑fs20。
再進(jìn)一步地，所述鐵線澆注料主料中，特級(jí)高鋁熟料中al2o3含量≥88％，
特級(jí)高鋁熟料按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的特級(jí)高鋁熟料占鐵線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為13～17％、3～7％和3～7％。
再進(jìn)一步地，所述鐵線澆注料主料中，二級(jí)棕剛玉中al2o3含量≥90％，二級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的二級(jí)棕剛玉占鐵線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為8～12％、3～7％和6～10％。
再進(jìn)一步地，所述鐵線澆注料主料中，一級(jí)棕剛玉中al2o3含量≥95％，一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉占鐵線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為8～12％和5～8％。
再進(jìn)一步地，所述渣線澆注料主料中，一級(jí)棕剛玉中al2o3含量≥95％，一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm和3mm≤粒度≤5mm兩個(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉占渣線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為20～25％和8～15％。
再進(jìn)一步地，所述渣線澆注料主料中，致密電熔剛玉中al2o3含量≥98.6％；
致密電熔剛玉按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的致密電熔剛玉占渣線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為5～10％、8～12％和5～8％。
再進(jìn)一步地，所述碳化硅中sic含量≥97wt％；所述鐵線澆注料主料中，碳化硅按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的碳化硅占鐵線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為8～12％和5～10％；
所述渣線澆注料主料中，碳化硅按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的碳化硅占渣線澆注料主料總重量的百分?jǐn)?shù)分別為5～10％、8～12％和6～12％。
再進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)短切碳纖維的長(zhǎng)度為1～3mm、直徑為5～10μm；其中，長(zhǎng)短切碳纖維中c含量≥95％；
所述碳纖維粉的粒度為50目，碳纖維粉的纖維直徑為5～10μm，其中，碳纖維粉中c含量≥95％；
所述金屬硅粉的粒度為180目；
所述球狀瀝青的c含量≥50wt％，球狀瀝青的粒度為0.10～0.42mm。
本發(fā)明還提供了一種上述用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料的制備方法，所述制備方法包括兩大步，分別為鐵線澆注料的制備和渣線澆注料的制備；具體步驟如下：
1)鐵線澆注料的制備，包括以下步驟：
a.按鐵線澆注料主料的原料重量百分?jǐn)?shù)比稱(chēng)取特級(jí)高鋁熟料、二級(jí)棕剛玉、一級(jí)棕剛玉、碳化硅、氧化硅微粉、α-al2o3微粉和純鋁酸鈣水泥；
b.向外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第一混合物；
c.向第一混合物中特級(jí)高鋁熟料、二級(jí)棕剛玉、一級(jí)棕剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到鐵線澆注料，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放；
2)渣線澆注料的制備，包括以下步驟：
a.按渣線澆注料主料的原料重量百分?jǐn)?shù)比稱(chēng)取一級(jí)棕剛玉、致密電熔剛玉、碳化硅、氧化硅微粉、α-al2o3微粉和純鋁酸鈣水泥；
b.向外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第二混合物；
c.向第二混合物中一級(jí)棕剛玉、致密電熔剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到渣線澆注料，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放。
本發(fā)明的有益效果在于：
基于高爐出鐵溝耐火材料襯高溫侵蝕、熱震裂紋、熔渣與鐵水滲透、機(jī)械沖刷等損毀因素，針對(duì)現(xiàn)有al2o3-sic-c質(zhì)鐵溝澆注料未能按照高爐鐵溝分區(qū)耐火材料襯損毀機(jī)理不同進(jìn)行分類(lèi)以及球狀瀝青、高純度剛玉使用帶來(lái)的不足，發(fā)明了以al2o3含量不同的原材料復(fù)配、碳纖維和小顆粒球狀瀝青復(fù)合碳源為特征的鐵線澆注料或渣線澆注料，實(shí)現(xiàn)出鐵溝分區(qū)用復(fù)合碳纖維增強(qiáng)鐵溝澆注料的分類(lèi)，達(dá)到充分發(fā)揮各種原材料性能、鐵溝分區(qū)耐火材料襯使用功能匹配、降低鐵溝耐火材料消耗與環(huán)境污染、延長(zhǎng)鐵溝使用壽命的綜合效果。
基于鐵溝分區(qū)耐火材料襯的使用性能要求，通過(guò)al2o3含量不同的原材料的復(fù)配，充分發(fā)揮各種原材料的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)原材料之間的性能差異，改善澆注料的高溫性能與熱震穩(wěn)定性能，滿(mǎn)足鐵溝不同區(qū)域的使用功能要求。通過(guò)碳化硅原材料的多級(jí)配加，改善澆注料的整體抗侵蝕性能與熱震穩(wěn)定性能。通過(guò)碳纖維和小顆粒球狀瀝青為復(fù)合碳源，大幅度降低球狀瀝青加入量，并通過(guò)控制球狀瀝青粒度為0.10～0.42mm，避免大量大顆粒球狀瀝青烘烤軟化與高溫?zé)崃呀馑鶐?lái)的不足，提高澆注料中碳含量保持率和澆注料中碳素材料分布均勻性，改善澆注料抗渣浸潤(rùn)與侵蝕性能；通過(guò)短切碳纖維與碳纖維粉的復(fù)合添加，耦合不同長(zhǎng)徑比短切碳纖維與碳纖維粉的拉拔增強(qiáng)增韌機(jī)制，提高澆注料高溫力學(xué)性能與熱震穩(wěn)定性能，改善澆注料抗鐵水與熔渣的滲透性能，防止?jié)沧⒘系臒嵴饎兟渑c結(jié)構(gòu)剝落。通過(guò)澆注料中聚丙烯纖維的使用，提高澆注料烘烤過(guò)程的防爆裂性能，防止少量球狀瀝青烘烤軟化帶來(lái)的不足。通過(guò)添加劑中金屬硅粉的加入，防止碳纖維的高溫氧化燒蝕。通過(guò)三聚磷酸鈉、減水劑fs20的使用，減少澆注料加水量，提高澆注料流動(dòng)性能、施工性能與澆注密實(shí)性能。通過(guò)羧甲基纖維素粉與有機(jī)硅消泡劑的復(fù)合添加，改善短切碳纖維與碳纖維粉的浸潤(rùn)性與分散性，克服碳纖維水浸潤(rùn)困難的不足，避免澆注料加水?dāng)嚢柽^(guò)程中氣泡的形成，防止碳纖維上浮、偏析、分層等，改善澆注料流動(dòng)性，強(qiáng)化碳纖維與澆注料基體間的結(jié)合緊密性及其增強(qiáng)增韌效應(yīng)，提高澆注密實(shí)度與力學(xué)強(qiáng)度。通過(guò)鐵線澆注料和渣線澆注料的原材料與組分配比的優(yōu)化，達(dá)到鐵溝分區(qū)耐火材料襯使用功能匹配，改善鐵溝澆注料襯的綜合使用性能，降低耐火材料消耗成本與環(huán)境污染、提高鐵溝綜合使用性能、延長(zhǎng)鐵溝使用壽命等綜合目的。
具體實(shí)施方式
為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。
原料的購(gòu)買(mǎi)
長(zhǎng)短切碳纖維和碳纖維粉購(gòu)于滄州中麗新材料科技有限公司；其中，
長(zhǎng)短切碳纖維的長(zhǎng)度為1～3mm、直徑為5～10μm；其中，長(zhǎng)短切碳纖維中c含量≥95％；
碳纖維粉的粒度為50目，碳纖維粉的纖維直徑為5～10μm，其中，碳纖維粉中c含量≥95％；
其它原料均購(gòu)于市面，
特級(jí)高鋁熟料中al2o3含量≥88％，二級(jí)棕剛玉中al2o3含量≥90％，一級(jí)棕剛玉中al2o3含量≥95％，致密電熔剛玉中al2o3含量≥98.6％，金屬硅粉的粒度為180目，
碳化硅中sic含量≥97wt％；球狀瀝青中c含量≥50wt％，球狀瀝青的粒度為0.10～0.42mm。
實(shí)施例1
用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料1的制備方法，所述制備方法包括兩大步，分別為鐵線澆注料1的制備和渣線澆注料1的制備；具體步驟如下：
1)鐵線澆注料1的制備(鐵線澆注料1的重量為105.04kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.2kg的長(zhǎng)短切碳纖維、1kg的碳纖維粉、2.5kg的金屬硅粉、0.5kg的球狀瀝青、0.1kg的聚丙烯纖維、0.02kg的羧甲基纖維素粉、0.02kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.1kg的三聚磷酸鈉和0.1kg的減水劑fs20；混合均勻、得到第一外加劑；
b.稱(chēng)取25kg的特級(jí)高鋁熟料、25kg的二級(jí)棕剛玉、16kg的一級(jí)棕剛玉、18kg的碳化硅、3kg的氧化硅微粉、8kg的α-al2o3微粉和5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，特級(jí)高鋁熟料按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的特級(jí)高鋁熟料的重量分別為15kg、5kg和5kg；
二級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的二級(jí)棕剛玉的重量分別為10kg、6kg和9kg；
一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為10kg和6kg；
碳化硅按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為10kg和8kg；
c.向第一外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第一混合物；
d.向第一混合物中特級(jí)高鋁熟料、二級(jí)棕剛玉、一級(jí)棕剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到鐵線澆注料1，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放；
2)渣線澆注料1的制備(105.06kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.2kg的長(zhǎng)短切碳纖維、1.4kg的碳纖維粉、3kg的金屬硅粉、0.1kg的聚丙烯纖維、0.03kg的羧甲基纖維素粉、0.03kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.15kg的三聚磷酸鈉和0.15kg的減水劑fs20，混合均勻、得到第二外加劑；
b.稱(chēng)取35kg的一級(jí)棕剛玉、24kg的致密電熔剛玉、25kg的碳化硅、3kg的氧化硅微粉、8kg的α-al2o3微粉和5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm和3mm≤粒度≤5mm兩個(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為22kg和13kg。
致密電熔剛玉按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的致密電熔剛玉的重量分別為8kg、10kg和6kg。
碳化硅按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為7kg、10kg和8kg；
c.向第二外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第二混合物；
c.向第二混合物中一級(jí)棕剛玉、致密電熔剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到渣線澆注料1，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放。
與常規(guī)鐵溝澆注料相比，1450℃水冷次數(shù)提高4次，110℃×24h與1100℃×3h、1450℃×3h熱處理后抗折強(qiáng)度分別提高30～50％、20～30％和30～40％
實(shí)施例2
用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料2的制備方法，所述制備方法包括兩大步，分別為鐵線澆注料2的制備和渣線澆注料2的制備；具體步驟如下：
1)鐵線澆注料2的制備(鐵線澆注料2的重量為105.48kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.3kg的長(zhǎng)短切碳纖維、0.3kg的碳纖維粉、2.5kg的金屬硅粉、2kg的球狀瀝青、0.15kg的聚丙烯纖維、0.015kg的羧甲基纖維素粉、0.015kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.15kg的三聚磷酸鈉和0.05kg的減水劑fs20；混合均勻、得到第一外加劑；
b.稱(chēng)取25kg的特級(jí)高鋁熟料、25kg的二級(jí)棕剛玉、16kg的一級(jí)棕剛玉、18kg的碳化硅、3kg的氧化硅微粉、8kg的α-al2o3微粉和5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，特級(jí)高鋁熟料按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的特級(jí)高鋁熟料的重量分別為15kg、5kg和5kg；
二級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的二級(jí)棕剛玉的重量分別為10kg、6kg和9kg；
一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為10kg和6kg；
碳化硅按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為10kg和8kg；
c.向第一外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第一混合物；
d.向第一混合物中特級(jí)高鋁熟料、二級(jí)棕剛玉、一級(jí)棕剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到鐵線澆注料2，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放；
2)渣線澆注料2的制備(103.74kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.4kg的長(zhǎng)短切碳纖維、0.4kg的碳纖維粉、2kg的金屬硅粉、0.5kg的球狀瀝青、0.15kg的聚丙烯纖維、0.02kg的羧甲基纖維素粉、0.02kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.1kg的三聚磷酸鈉和0.15kg的減水劑fs20，混合均勻、得到第二外加劑；
b.稱(chēng)取35kg的一級(jí)棕剛玉、24kg的致密電熔剛玉、25kg的碳化硅、3kg的氧化硅微粉、8kg的α-al2o3微粉和5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm和3mm≤粒度≤5mm兩個(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為22kg和13kg。
致密電熔剛玉按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的致密電熔剛玉的重量分別為8kg、10kg和6kg。
碳化硅按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為7kg、10kg和8kg；
c.向第二外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第二混合物；
c.向第二混合物中一級(jí)棕剛玉、致密電熔剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到渣線澆注料2，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放。
與常規(guī)鐵溝澆注料相比，1450℃水冷次數(shù)提高4次，110℃×24h與1100℃×3h、1450℃×3h熱處理后抗折強(qiáng)度分別提高30～50％、20～30％和30～40％
實(shí)施例3
用于出鐵溝分區(qū)的復(fù)合碳纖維增強(qiáng)澆注料3的制備方法，所述制備方法包括兩大步，分別為鐵線澆注料3的制備和渣線澆注料3的制備；具體步驟如下：
1)鐵線澆注料3的制備(鐵線澆注料3的重量為105.04kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.2kg的長(zhǎng)短切碳纖維、1kg的碳纖維粉、2.5kg的金屬硅粉、0.5kg的球狀瀝青、0.1kg的聚丙烯纖維、0.02kg的羧甲基纖維素粉、0.02kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.1kg的三聚磷酸鈉和0.1kg的減水劑fs20；混合均勻、得到第一外加劑；
b.稱(chēng)取26kg的特級(jí)高鋁熟料、23kg的二級(jí)棕剛玉、18kg的一級(jí)棕剛玉、16kg的碳化硅、2kg的氧化硅微粉、9kg的α-al2o3微粉和5.5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，特級(jí)高鋁熟料按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的特級(jí)高鋁熟料的重量分別為14kg、6kg和6kg；
二級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm、3mm＜粒度≤5mm和1mm≤粒度≤3mm三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的二級(jí)棕剛玉的重量分別為10.5kg、5kg和7.5kg；
一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為11kg和7kg；
碳化硅按粒度大小分為0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目?jī)蓚€(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為9kg和7kg；
c.向第一外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第一混合物；
d.向第一混合物中特級(jí)高鋁熟料、二級(jí)棕剛玉、一級(jí)棕剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到鐵線澆注料1，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放；
2)渣線澆注料3的制備(105.06kg)，包括以下步驟：
a.稱(chēng)取0.2kg的長(zhǎng)短切碳纖維、1.4kg的碳纖維粉、3kg的金屬硅粉、0.1kg的聚丙烯纖維、0.03kg的羧甲基纖維素粉、0.03kg的有機(jī)硅消泡劑粉、0.15kg的三聚磷酸鈉和0.15kg的減水劑fs20，混合均勻、得到第二外加劑；
b.稱(chēng)取33.5kg的一級(jí)棕剛玉、26kg的致密電熔剛玉、26kg的碳化硅、4kg的氧化硅微粉、9kg的α-al2o3微粉和4.5kg的純鋁酸鈣水泥；
其中，一級(jí)棕剛玉按粒度大小分為5mm＜粒度≤8mm和3mm≤粒度≤5mm兩個(gè)級(jí)配；兩個(gè)級(jí)配的一級(jí)棕剛玉的重量分別為24kg和9.5kg。
致密電熔剛玉按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的致密電熔剛玉的重量分別為9kg、11kg和6kg。
碳化硅按粒度大小分為1mm＜粒度≤3mm、0.15mm＜粒度≤1mm和粒度為325目三個(gè)級(jí)配；三個(gè)級(jí)配的碳化硅的重量分別為6kg、11kg和9kg；
c.向第二外加劑中加入氧化硅微粉、α-al2o3微粉、純鋁酸鈣水泥，分撒加入到旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)平底容器內(nèi)，用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合20～30分鐘，停止混合，得到第二混合物；
c.向第二混合物中一級(jí)棕剛玉、致密電熔剛玉和碳化硅；繼續(xù)用攪拌耙旋轉(zhuǎn)攪拌混合，混合均勻后，即得到渣線澆注料3，并包裝入庫(kù)分類(lèi)存放。
與常規(guī)鐵溝澆注料相比，1450℃水冷次數(shù)提高3次，110℃×24h與1100℃×3h、1450℃×3h熱處理后抗折強(qiáng)度分別提高30～50％、20～30％和30～40％。
其它未詳細(xì)說(shuō)明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。