專利名稱：高溫陶瓷焊補(bǔ)料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)窯爐技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及工業(yè)窯爐修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指 一種用于工業(yè)窯爐修補(bǔ)的高溫陶瓷焊補(bǔ)料。
背景技術(shù)：
目前，各種工業(yè)窯爐在鋼鐵、玻璃、石灰、水泥等行業(yè)發(fā)揮了基礎(chǔ)性作用。但各種工 業(yè)窯爐在服役一段時(shí)間后，由耐火材料構(gòu)成的爐襯會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞，由此直接影響 到爐窯的壽命。尤其是局部較大的損壞，因無(wú)法采用常規(guī)的砌筑、噴涂等方法維修，從而導(dǎo) 致爐窯被迫停產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。高溫陶瓷焊補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)在各種玻璃窯爐中逐步推廣應(yīng)用，高溫陶瓷焊補(bǔ)料是由耐 火材料顆粒與燃料顆粒組成的混合物，高溫陶瓷焊補(bǔ)料在助燃?xì)怏w載流作用下從焊槍噴向 灼熱的作業(yè)面，在該面上燃料顆粒反應(yīng)燃燒產(chǎn)生出高溫，將噴出的耐火材料顆粒和受噴表 面的耐火材料軟化熔融，從而使作業(yè)面耐火磚同耐火粉料牢固地“焊”在一起，達(dá)到修復(fù)爐 窯內(nèi)襯的目的。但是，由于不同材質(zhì)的材料在實(shí)際的高溫使用過程中會(huì)產(chǎn)生不同的體積變化，導(dǎo) 致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，所以要求高溫陶瓷焊補(bǔ)必須使用選用相同或相近的材料進(jìn)行焊補(bǔ)修復(fù)， 才能確保焊補(bǔ)結(jié)果長(zhǎng)久可靠。玻璃窯焊補(bǔ)料主要使用硅質(zhì)、鋯剛玉質(zhì)和鎂質(zhì)耐火材料構(gòu)筑而成。目前，硅質(zhì)高溫 陶瓷焊補(bǔ)料在玻璃窯上應(yīng)用已日趨成熟，但是鋯莫來(lái)石質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ)料卻尚未見成功的 報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)以上存在的問題與不足，提供一種高溫陶瓷焊補(bǔ)料，該 高溫陶瓷焊補(bǔ)料比現(xiàn)有硅質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ)料具有更好的抗侵蝕能力、更好的抗熱震穩(wěn)定性和 焊接牢固的特點(diǎn)，降低了工業(yè)爐窯的使用成本，減少因工業(yè)爐窯破損帶來(lái)的損失，適于大規(guī)模 推廣應(yīng)用。為了解決上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特點(diǎn)是，包括35 43%重量百分含量的Al203、35 45%重量百分含量的Si02和19 30%重量百分含量的 Zr02。較佳地，所述A1203的重量百分含量為43%，所述Si02的重量百分含量為35%，所 述&02的重量百分含量為22% ；或者，所述A1203的重量百分含量為35%，所述Si02的重 量百分含量為45%，所述&02的重量百分含量為20%;或者，所述A1203的重量百分含量為 35%，所述Si02的重量百分含量為35%，所述&02的重量百分含量為30%。較佳地，所述A1203來(lái)自于電熔剛玉、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石、鋯剛玉和金屬鋁粉的一種 或幾種，所述Si02來(lái)自于熔融石英、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石和石英砂的一種或幾種，所述&02來(lái) 自于鋯莫來(lái)石、鋯剛玉和鋯英砂的一種或幾種。更佳地，所述電熔剛玉的重量百分含量為7 9 %，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為8 10%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為10 12%，所述鋯剛玉的重量百分含量 為3 5 %，所述金屬鋁粉的重量百分含量為10 18 %，所述熔融石英的重量百分含量 為9 11%，所述石英砂的重量百分含量為12 14%，所述鋯英砂的重量百分含量為 32 33%。 更進(jìn)一步地，所述電熔剛玉的重量百分含量為8%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量 為9 %，所述莫來(lái)石的重量百分含量為11%，所述鋯剛玉的重量百分含量為4%，所述金屬 鋁粉的重量百分含量為13%，所述熔融石英的重量百分含量為10%，所述石英砂的重量百 分含量為13%，所述鋯英砂的重量百分含量為32%。更進(jìn)一步地，所述電熔剛玉的重量百分含量為7%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量 為10%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為12%，所述鋯剛玉的重量百分含量為5%，所述金屬 鋁粉的重量百分含量為10%，所述熔融石英的重量百分含量為11%，所述石英砂的重量百 分含量為12%，所述鋯英砂的重量百分含量為33%。更進(jìn)一步地，所述電熔剛玉的重量百分含量為8%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量 為8 %，所述莫來(lái)石的重量百分含量為10 %，所述鋯剛玉的重量百分含量為3 %，所述金屬 鋁粉的重量百分含量為18%，所述熔融石英的重量百分含量為9%，所述石英砂的重量百 分含量為12%，所述鋯英砂的重量百分含量為32%。更進(jìn)一步地，所述電熔剛玉的重量百分含量為9%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量 為8 %，所述莫來(lái)石的重量百分含量為11%，所述鋯剛玉的重量百分含量為4%，所述金屬 鋁粉的重量百分含量為13%，所述熔融石英的重量百分含量為9%，所述石英砂的重量百 分含量為14%，所述鋯英砂的重量百分含量為32%。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明的高溫陶瓷焊補(bǔ)料包括35 43%重量百分含量的Al203、35 45%重量 百分含量的Si02和19 30%重量百分含量的&02，修補(bǔ)質(zhì)量好，比現(xiàn)有硅質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ) 料具有更好的抗侵蝕能力、更好的抗熱震穩(wěn)定性和焊接牢固的特點(diǎn)，降低了工業(yè)爐窯的使 用成本，減少因工業(yè)爐窯破損帶來(lái)的損失，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。2、本發(fā)明的所述A1203來(lái)自于電熔剛玉、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石、鋯剛玉和金屬鋁粉的 一種或幾種，所述3102來(lái)自于熔融石英、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石和石英砂的一種或幾種，所述 Zr02來(lái)自于鋯莫來(lái)石、鋯剛玉和鋯英砂的一種或幾種，原料易得，制備簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模推 廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。下列實(shí)施 例中采用的原料如下(單位) 實(shí)施例1高溫陶瓷焊補(bǔ)料配制 將8wt %的電熔剛玉，9wt %的鋯莫來(lái)石，1 lwt %的莫來(lái)石，4wt %的鋯剛玉，13wt % 的金屬鋁粉，10wt%的熔融石英，13wt%的石英砂，32wt%的鋯英砂混合攪拌均勻成為高溫 陶瓷焊補(bǔ)料1。將7wt %的電熔剛玉，10wt %的鋯莫來(lái)石，12wt %的莫來(lái)石，5wt %的鋯剛玉， 10wt%的金屬鋁粉，llwt %的熔融石英，12wt%的石英砂，33wt%的鋯英砂混合攪拌均勻成 為高溫陶瓷焊補(bǔ)料2。將8wt%的電熔剛玉，8wt%的鋯莫來(lái)石，10wt%的莫來(lái)石，3wt%的鋯剛玉，18wt% 的金屬鋁粉，9wt %的熔融石英，12wt %的石英砂，32wt %的鋯英砂混合攪拌均勻成為高溫 陶瓷焊補(bǔ)料3。將9wt %的電熔剛玉、8wt %的鋯莫來(lái)石，1 lwt %的莫來(lái)石，4wt %的鋯剛玉，13wt % 的金屬鋁粉，9wt %的熔融石英，14wt %的石英砂，32wt %的鋯英砂混合攪拌均勻成為高溫 陶瓷焊補(bǔ)料4。由于上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料1 4所述的A1203來(lái)自于電熔剛玉、鋯莫來(lái)石、 莫來(lái)石、鋯剛玉和金屬鋁粉的一種或幾種。所述Si02來(lái)自于熔融石英、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石和 石英砂的一種或幾種。在高溫下，所述的ai203與所述Si02發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成莫來(lái)石。由于上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料1 4所述的&02來(lái)自于鋯莫來(lái)石、鋯剛玉和鋯 英砂的一種或幾種。由于上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料1 4的主要晶相為莫來(lái)石和鋯英石，所以更佳 地，上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料稱為“鋯莫來(lái)石質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ)料”。由于上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料1 4自身均含有重量百分比8 10%鋯莫來(lái) 石，在高溫狀態(tài)下，自身含有的鋯莫來(lái)石可以作為新的晶相鋯莫來(lái)石的晶種，有利于新的晶 相鋯莫來(lái)石的形成。因此，在高溫下，上述制備的高溫陶瓷焊補(bǔ)料會(huì)更快速、更徹底的轉(zhuǎn)化 為鋯莫來(lái)石。這些高溫陶瓷焊補(bǔ)料1 4中，A1203的重量百分含量為35 43% ；Si02的 重量百分含量為35 45% ；Zr02的重量百分含量為19 30%。實(shí)施例2高溫陶瓷焊補(bǔ)料修補(bǔ)試驗(yàn)
將實(shí)施例1配制的高溫陶瓷焊補(bǔ)料1-4分別對(duì)具有相同大小破損處的工業(yè)爐窯進(jìn) 行修補(bǔ)，修補(bǔ)過程如下配置好的高溫陶瓷焊補(bǔ)料在助燃?xì)怏w載流作用下從焊槍噴向工業(yè) 窯爐的破損處，在該破損處所述高溫陶瓷焊補(bǔ)料的燃料顆粒燃燒產(chǎn)生出高溫，將所述高溫 陶瓷焊補(bǔ)料的耐火材料顆粒和該破損處的耐火材料軟化熔融，從而使該破損處同所述高溫 陶瓷焊補(bǔ)料的耐火材料牢固地焊接在一起，達(dá)到修復(fù)爐窯的目的。經(jīng)測(cè)量，修復(fù)處均滿足下 列指標(biāo) 由于玻璃液和堿蒸氣具有極其強(qiáng)的侵蝕性，所以選用抗侵蝕能力較強(qiáng)的&02作為 主要成分。再加上玻璃窯工作時(shí)兩側(cè)火焰來(lái)回交替燃燒，導(dǎo)致玻璃窯內(nèi)部溫度變化較大，所 以選用抗熱震穩(wěn)定性較好的莫來(lái)石作為主要成分。由于由鋯莫來(lái)石、鋯剛玉、鋯英砂等三種原料所貢獻(xiàn)的&02成分，能夠抵御玻璃 液和各種氣流的侵蝕；由電熔剛玉、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石、鋯剛玉、金屬鋁粉等原料所貢獻(xiàn)的 ai2o3在高溫下能夠與熔融石英、石英砂等原料所貢獻(xiàn)的Si02經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成莫來(lái)石相， 加上直接加入的鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石，能夠抵御燃燒帶來(lái)的溫度變化。由于金屬鋁粉在高溫下 與氧氣反應(yīng)，發(fā)出大量的熱，將噴出的耐火材料顆粒和受噴表面的耐火材料軟化熔融，從而 使作業(yè)面耐火磚同耐火粉料牢固地“焊”在一起。所以，本發(fā)明的高溫陶瓷焊補(bǔ)料能夠在玻 璃窯得到成功應(yīng)用。綜上所述，本發(fā)明的高溫陶瓷焊補(bǔ)料比現(xiàn)有硅質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ)料具有更好的抗侵 蝕能力、更好的抗熱震穩(wěn)定性和焊接牢固的特點(diǎn)，降低了工業(yè)爐窯的使用成本，減少因工業(yè) 爐窯破損帶來(lái)的損失，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
一種高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，包括35～43％重量百分含量的Al2O3、35～45％重量百分含量的SiO2和19～30％重量百分含量的ZrO2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述A1203的重量百分含量 為43%，所述Si02的重量百分含量為35%，所述&02的重量百分含量為22% ；或者，所述 A1203的重量百分含量為35%，所述Si02的重量百分含量為45%，所述&02的重量百分含 量為20% ；或者，所述A1203的重量百分含量為35%，所述Si02的重量百分含量為35%，所 述&02的重量百分含量為30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述A1203來(lái)自于電熔剛玉、 鋯莫來(lái)石、莫 來(lái)石、鋯剛玉和金屬鋁粉的一種或幾種，所述3102來(lái)自于熔融石英、鋯莫來(lái)石、 莫來(lái)石和石英砂的一種或幾種，所述&02來(lái)自于鋯莫來(lái)石、鋯剛玉和鋯英砂的一種或幾種。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述電熔剛玉的重量百分 含量為7 9%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為8 10%，所述莫來(lái)石的重量百分含量 為10 12%，所述鋯剛玉的重量百分含量為3 5%，所述金屬鋁粉的重量百分含量為 10 18%，所述熔融石英的重量百分含量為9 11 %，所述石英砂的重量百分含量為12 14%，所述鋯英砂的重量百分含量為32 33%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述電熔剛玉的重量百分含 量為8 %，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為9%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為11 %，所述 鋯剛玉的重量百分含量為4%，所述金屬鋁粉的重量百分含量為13%，所述熔融石英的重 量百分含量為10%，所述石英砂的重量百分含量為13%，所述鋯英砂的重量百分含量為32% o
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述電熔剛玉的重量百分含 量為7%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為10%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為12%，所 述鋯剛玉的重量百分含量為5%，所述金屬鋁粉的重量百分含量為10%，所述熔融石英的 重量百分含量為11%，所述石英砂的重量百分含量為12%，所述鋯英砂的重量百分含量為33% o
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述電熔剛玉的重量百分 含量為8%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為8%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為10%，所 述鋯剛玉的重量百分含量為3%，所述金屬鋁粉的重量百分含量為18%，所述熔融石英的 重量百分含量為9%，所述石英砂的重量百分含量為12%，所述鋯英砂的重量百分含量為 32 % o
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫陶瓷焊補(bǔ)料，其特征在于，所述電熔剛玉的重量百分 含量為9%，所述鋯莫來(lái)石的重量百分含量為8%，所述莫來(lái)石的重量百分含量為11%，所 述鋯剛玉的重量百分含量為4%，所述金屬鋁粉的重量百分含量為13%，所述熔融石英的 重量百分含量為9%，所述石英砂的重量百分含量為14%，所述鋯英砂的重量百分含量為 32 % o
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高溫陶瓷焊補(bǔ)料，包括35～43％重量百分含量的Al2O3、35～45％重量百分含量的SiO2和19～30％重量百分含量的ZrO2，較佳地，Al2O3來(lái)自于電熔剛玉、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石、鋯剛玉和金屬鋁粉的一種或幾種，SiO2來(lái)自于熔融石英、鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石和石英砂的一種或幾種，ZrO2來(lái)自于鋯莫來(lái)石、鋯剛玉和鋯英砂的一種或幾種，本發(fā)明的高溫陶瓷焊補(bǔ)料比現(xiàn)有硅質(zhì)高溫陶瓷焊補(bǔ)料具有更好的抗侵蝕能力、更好的抗熱震穩(wěn)定性和焊接牢固的特點(diǎn)，降低了工業(yè)爐窯的使用成本，減少因工業(yè)爐窯破損帶來(lái)的損失，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101851109SQ20101017594
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者周建東, 沈清文 申請(qǐng)人:上海杰匯爐窯新技術(shù)有限公司