CN102718505A

CN102718505A - 高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火组合物

Info

Publication number: CN102718505A
Application number: CN2011100801523A
Authority: CN
Inventors: 辜孔良; 孙涛; 胡银云; 叶俊
Original assignee: Shanghai Baoye Construction Industrial Furnace Engineering & Technology Co Ltd; Shanghai Baoye Group Corp Ltd
Current assignee: Shanghai Baoye Construction Industrial Furnace Engineering & Technology Co Ltd; Shanghai Baoye Group Corp Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-10

Abstract

本发明涉及高炉炉内造衬耐火材料，尤其涉及一种高炉炉内造衬泵送涂耐火组合物。一种高炉炉内造衬湿法喷涂耐火材料，将含有80-95%（质量百分比）粒径控制在5mm（含5mm）以下的耐火性集料，30-45%（质量百分比）粒径控制在0.088mm以下的耐火性粉料，结合材料及基于耐火集料+耐火粉料为100%（质量百分比）的0.2-0.5%（质量百分比）的外加剂（包含减水剂和缓凝剂等）的不定型耐火材料混合物加水调和以后得到具有一定流动性、可泵送的耐火材料混合物，并用泵送至喷射喷嘴处，在喷嘴处与带有促凝剂（外加）的空气充分混合并被喷射至施工面上形成稳定的施工体。

Description

高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火组合物

技术领域

本发明涉及高炉炉内造衬耐火材料，尤其涉及一种高炉炉内造衬泵送涂耐火组合物。

技术背景

耐火材料湿法喷涂技术是国内耐火材料领域近年来出现的重大技术进步之一。其中，湿法喷涂技术既可应用于各种冶金炉衬的筑衬，也可以用于旧炉衬的修理维护。该方法是将一定水量拌合混合的耐火材料泵送至喷嘴处，在喷嘴后部使用压缩空气，将促凝剂加到混合料中后使之快速凝聚并喷射至施工面上，形成耐火炉衬衬体或修补层。该工艺无需任何模具就可以形成需要厚度的耐火材料层；喷涂层密度接近浇注成形层；施工投入人力少、施工时间短（约为整体浇注工期的三分之一），也能应用于高炉短时间停炉进行快速造衬修补。该技术出现后，在国内得到了业内人士的认可并得以推广，我国某些钢铁集团公司也开始采用湿法喷涂技术对高炉炉内进行造衬。

高炉炉内造衬耐火材料需要具有良好的耐冲刷性能，还需具有较高的中低温强度以获得较高的使用寿命。普通水泥结合的干式喷涂耐火材料通过喷涂成形可获得一定的使用效果，但其粉尘大，附着率低且使用寿命短，不能满足高炉炉内造衬所需要达到的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火组合物。本发明具有拌和水分低、泵送性能好、可泵送施工时间长，实现无粉尘、高附着率施工。

本发明的技术解决方案是：

一种高炉炉内造衬用泵送湿法喷涂组合物，它主要包括下列重量百分比的组分：

莫来石 40~55%，

焦宝石 20~38%，

高铝微粉 7~15%，

氧化硅微粉 1~5%，

铝酸钙水泥 6~12%，

缓凝剂，柠檬酸 0.005-0.02%；

外加剂， 0.2~0.5%；

促凝剂， 0.3~1.0%

其中，高铝微粉的粒度分布呈双峰分布，中位径D50小于2微米，氧化硅超微粉的中位径D50小于1微米；

进一步，本发明的湿法喷涂材料还包括耐火钢纤维1~4wt%，以保持在使用过程中有较好的热震稳定性和耐磨性能，并可根据施工和实际使用环境要求而调整其加入量。

高铝微粉含量优选7~10wt%，氧化硅超微粉优选为3~5wt%。

外加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和B-萘磺酸缩甲醛（商品名FDN）四种中的两种。

本发明要求材料具有拌和水分低、泵送性能好、可泵送施工时间长。该材料在泵送至喷头处与促凝剂混合后，被压缩空气喷射至施工面上牢固附着并保持形状，实现无粉尘、高附着率施工。喷涂施工后的高炉内衬需在较短的时间内硬化，在使用性能和寿命上远超过原干式喷补和半干式喷补造衬时的效果。

以往的湿法喷涂耐火材料技术未从湿法喷涂工艺需要和施工质量的结合上设定，实践中材料的泵送阻力大、料浆拌合后可泵送喷涂施工时间短，易造成管道阻塞使喷涂施工中断，而排除输送管道中耐火材料堵塞物恢复施工，在实践中是十分困难的，欲确保湿法喷涂施工顺利并获得可用于冶炼设备的高质量喷涂耐火材料炉衬或修补层，采用拌和水分低、可泵送施工时间长、耐磨性能好的泵送耐火材料是最佳的选择。本发明既确保其高强度整体耐火材料的耐火性能，又能使之具有优良的流变性能。关键是通过基质细粉材料中耐火类微粉、超微粉分布特征和其组合的优化，使成为可泵送的湿法喷涂材料。

具体实施方式

下面，结合具体实时方式对本发明作进一步的说明:

一种高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火组合物，，它主要包括下列重量百分比的组分：

莫来石 40~55%，

焦宝石 20~38%，

高铝微粉 7~15%，

氧化硅微粉 1~5%，

铝酸钙水泥 6~12%，

缓凝剂，柠檬酸 0.005-0.02%；

外加剂， 0.2~0.5%；

促凝剂， 0.3~1.0%；

其中，高铝微粉的中位径D50小于2微米，氧化硅超微粉的中位径D50小于1微米；

所述的外加剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠或FDN（β-萘磺酸缩甲醛）中的任意两种。

下面就示出炉内造衬用本用发明进行与用干式喷补料和半干式喷补料分别得到的施工体进行比较试验结果。

试验材料：表1所示为使用的耐火组合物的组成，各成分的含量为除去分散剂及缓凝剂之外，相对于耐火组合物100质量份的质量分数值。分散剂及缓凝剂是相对于耐火组合物100质量份的质量分数值。

试验方法：用三种喷射方法各制成2块长350mm×宽350mm×厚200mm木质喷射模具，干燥后切割成40mm×40mm×160mm的标准试样进行物性检测，检测结果如表2所示。

表 1

表 2

从表2可知，本发明使用三种配方（1）、（2）、（3），从检测结果比较看，以配方（2）的效果最佳。与以往高炉炉内造衬的干法喷涂料和半干法喷涂料相比，本发明的泵送湿法喷涂材料有良好的物理性能。另外还可知道，用本发明的材料进行喷射施工，由于加水量少且与水混合性好，施工体的质量较干式喷涂料和半干式喷涂料好。

对本发明的高炉炉内造衬湿法喷涂材料进行了现场工业性使用试验，分别对400m³高炉和500 m³高炉进行炉内造成试验，二次均能成功实现喷涂造衬，喷涂得到的高炉炉衬均匀致密，衬体质量优于原干式喷补施工体。使用3-4个月以后，高炉开炉检查，衬体状况完全符合要求。

本发明的高炉炉内造衬泵送湿法喷涂材料在制造过程中，原料按常规耐火浇注料技术或文献涉及的湿法喷涂料技术，以一定粒径的颗粒和细粉组合的形式配入，水泥和外加剂也均参考了耐火浇注料技术思路。

本发明设计开发的高炉炉内造衬泵送湿法喷涂材料，泵送性能优良，施工作业顺畅，易于对各种大中小型高炉炉衬实施湿法喷涂筑衬，特别对高炉短期休风进行快速修补筑衬，喷涂筑衬获得的高炉炉衬质量良好，工业试验表明可获得比干式喷补筑衬更好的使用寿命。由于湿法喷涂筑衬技术的先进性和适用性，本发明的泵送湿法喷涂耐火材料在各类钢厂不同高炉的炉内造衬中均可推广使用。

Claims

1.一种高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火组合物，其特征在于，它主要包括下列重量百分比的组分：

莫来石 40~55%，

焦宝石 20~38%，

高铝微粉 7~15%，

氧化硅微粉 1~5%，

铝酸钙水泥 6~12%，

缓凝剂，柠檬酸 0.005-0.02%；

外加剂， 0.2~0.5%；

促凝剂， 0.3~1.0%；

2.如权利要求1所述的高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火材料，其特征是，所述组合物还包含耐火钢纤维1~4%。

3.如权利要求1所述的高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火材料，其特征是，高铝微粉含量为7~10wt%，氧化硅超微粉含量为3~5wt%。

4.如权利要求1所述的高炉炉内造衬泵送湿法喷涂耐火材料，其特征是，促凝剂为碱金属或碱土金属的硅酸盐、铝酸盐或硫酸盐。