專利名稱：：一種自流型熱補(bǔ)料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自流型熱補(bǔ)料及其制造方法，屬于以氧化鋁為基料的不定型耐火泥料，適于用作以AL2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料為內(nèi)襯的各種高溫容器，特別是高爐出鐵溝的熱態(tài)修補(bǔ)。日本專利昭54-56619中公開了一種《高爐出鐵溝用噴補(bǔ)料》，噴補(bǔ)料成品中含有5-15％SiC、2-10％SiO2余量為AL2O3和不可避免的雜質(zhì)，其特征是該料成品中外添加有1-10％的定型或無定型碳作為添加劑，以提高抗溶損性。使用時加水混煉成耐火泥料，用噴補(bǔ)機(jī)進(jìn)行噴補(bǔ)。所存在的問題在于噴補(bǔ)料自身無流動性，不能進(jìn)入裂縫深處。泥料中所含水份，在高溫作業(yè)時產(chǎn)生水蒸氣形成拆力，造成與原基體結(jié)合力低。由于泥料中含水，還造成燒結(jié)時間長，燒結(jié)后材料中氣孔率高、強(qiáng)度低、不耐沖刷等缺點(diǎn)，一次修補(bǔ)使用壽命(通鐵量)只有600噸左右。另外，需專用噴補(bǔ)設(shè)備，噴補(bǔ)作業(yè)時產(chǎn)生的回彈，造成材料消耗量大。本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的高溫自流動性，與原基體材料結(jié)合力強(qiáng)，燒結(jié)速度快，可大幅度提高使用壽命的自流型熱補(bǔ)料及其制造方法。本發(fā)明的目的是通過以下解決方案實現(xiàn)的。一種自流型熱補(bǔ)料，成品中含有(重量)60-70AL2O3、8-12％SiC、2-6％C和10-25％的液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑，余量為雜質(zhì)。結(jié)合劑的組成(重量)為25-50％的熱塑、非水溶性酚醛樹脂，50-75％的有機(jī)溶液。該材料燒成后的耐壓強(qiáng)度為30-40MPa，1400℃時抗折強(qiáng)度1.8-2.4MPa液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑中的有機(jī)溶液可以是乙醇、丙醇、丙三醇及乙二醇中的任意一種。上述自流型熱補(bǔ)料單位重量成品中，外添加有1-5％(重量)的有機(jī)質(zhì)添加劑，該有機(jī)質(zhì)添加劑為高分子聚合物粉末、聚乙烯短纖維、聚丙烯短纖維及硬脂酸粉末中的任意一種。這種自流型熱補(bǔ)料是以AL2O3、SiC、C質(zhì)耐火材料為骨料制成的，其配料組成為8mm-0.21mm的鋁釩土45-68％(重量)或電熔或燒結(jié)氧化鋁40-60％(重量)≤0.21mm的鋁釩土11-23％(重量)或電熔或燒結(jié)氧化鋁10-22％(重量)8mm-0.21mm的工業(yè)用碳化硅1-6％(重量)≤0.21mm的工業(yè)用碳化硅3-10％(重量)8mm-0.21mm的定型或無定型碳0-4％(重量)≤0.21mm的定型或無定型碳2-6％(重量)結(jié)合劑組成為25-50％(重量)的熱塑、非水溶性酚醛樹脂，50-75％(重量)的有機(jī)溶液，加入量10-25％(重量)，將配料混合均勻，加入液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑混煉成泥料，用易燃塑料分袋包裝。上述配料中的定型碳或無定型碳是按兩種碳含量分別加入的碳含量≥95％的鱗片石墨、人造電極石墨或焦碳中的任意1-3種的組合8mm-0.21mm的0-3％(重量)，≤0.21mm的1-3％(重量)。碳含量≥70％的瀝青8mm-0.21mm的0-3％(重量)，≤0.21mm的1-5％(重量)。液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑中的有機(jī)溶液可以是乙醇、丙醇、丙三醇及乙二醇中的任意一種。在向混合均勻的配料中加入液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑的同時，外加入1-5％(重量)的有機(jī)質(zhì)添加劑，該有機(jī)質(zhì)添加劑為高分子聚合物粉末、聚乙烯短纖維、聚丙烯短纖維及硬脂酸粉末中的任意一種。結(jié)合劑液態(tài)酚醛樹脂具有熱塑性，可隨溫度上升提高塑性，增強(qiáng)流動性。酚醛樹脂隨溫度升高，約在350-600℃分解，所以燒結(jié)時間短，可在15-30分鐘內(nèi)完成燒結(jié)。酚醛樹脂分解后，其殘留碳含量可達(dá)50-60％，在高溫下形成碳鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)強(qiáng)度和抗沖刷、抗侵蝕能力。試驗證明當(dāng)液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑的加入量控制在10-25％時，自流型熱補(bǔ)料的熱態(tài)流動值達(dá)200-280mm。使該熱補(bǔ)料能夠在高溫狀態(tài)下自行進(jìn)入裂縫深處，完成修補(bǔ)工作。但當(dāng)液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑的加入量小于10％時，該修補(bǔ)料的熱態(tài)流動值將下降至180mm以下，不能滿足熱態(tài)自流修補(bǔ)的要求。當(dāng)加入量大于25％時，其熱態(tài)流動值雖能滿足要求，但因骨料的減少，修補(bǔ)料的強(qiáng)度隨之消弱，耐壓強(qiáng)度降至30MPa以下，影響其耐用性。熱態(tài)流動值的測定方法將一耐火磚平板(＞400×400×30mm)加熱升溫至1000℃，保溫1小時，投入1kg泥料，至失去流動性時測量2點(diǎn)以上直徑，取平均值計作材料的熱態(tài)流動值。高分子聚合物粉末、聚乙烯短纖維、聚丙烯短纖維、硬質(zhì)酸粉末等有機(jī)質(zhì)添加劑，具有常溫時在有機(jī)溶劑中不溶或難溶的性質(zhì)，而且比重輕，能吸附大量的液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑，對固體粉末材料形成浮力，提高常溫下材料的粘度。因而這類有機(jī)質(zhì)添加劑的加入，具有防止固液分離的作用，保證本發(fā)明含液體耐火泥料，不會因在保管、運(yùn)輸過程中發(fā)生固液分離，而降低流動性影響使用效果。另外，這類材料還具有高溫下迅速熔解的性質(zhì)，有助于提高本發(fā)明熱補(bǔ)料的高溫流動性。配料中的定型或無定型碳按兩種碳含量分別加入，其目的是充分利用其各自的特性。含碳量＞95％的鱗片狀石墨、人造電極石墨和焦碳具有良好的抗溶渣侵蝕性，有助于提高熱補(bǔ)料的使用壽命。而含碳量較低的瀝青具有良好的熱塑性，有助于提高熱補(bǔ)料的高溫流動性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明耐火泥料具有高溫自流動性，只要將泥料投至需修補(bǔ)部位，即可自行進(jìn)入裂縫深處，完成修補(bǔ)。不需任何設(shè)備，操作方便，材料消耗少。材料本身不含水份，無水份蒸發(fā)形成的拆力，與基體結(jié)合力強(qiáng)，燒結(jié)速度快，修補(bǔ)后15-30分鐘即可投入使用。同時，耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗沖刷及侵蝕能力較之現(xiàn)有技術(shù)中的噴補(bǔ)料均有所提高，使用壽命(即在擺動流嘴嘴部修補(bǔ)一次后通鐵量)可達(dá)3000-4000噸。另外，由于有機(jī)質(zhì)添加劑的加入，有效地防止了固液分離現(xiàn)象的發(fā)生，使本發(fā)明含液體泥料可較長時間保存而不影響其使用效果。實施例1配料組成8mm-0.21mm含AL2O3≥88％的鋁釩土60％(重量)≤0.21mm含AL2O3≥88％的鋁釩土13％(重量)8mm-0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅3％(重量)≤0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅8％(重量)≤0.21mm的碳含量≥95％的人造電極石墨2％(重量)≤0.21mm的碳含量≥70％的瀝青4％(重量)結(jié)合劑25％(重量)的熱塑、非水溶性酚醛樹脂和75％(重量)乙二醇混合成的液態(tài)酚醛樹脂，加入量10％(重量)。有機(jī)質(zhì)添加劑長度3-4mm、直徑25-35mm的聚乙烯短纖維(外加)5％(重量)。制造工藝將上述配料混合均勻，加入液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑和有機(jī)質(zhì)添加劑混煉成泥料，用易燃塑料分袋包裝。產(chǎn)品的主要理化性能見附表。實施例2配料組成8mm-0.21mm含Al2O3≥98％的電熔氧化鋁50％(重量)≤0.21mm含Al2O3≥98％的電熔氧化鋁17％(重量)8mm-0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅3％(重量)≤0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅7％(重量)8mm-0.21mm碳含量≥95％的鱗片石墨1％(重量)≤0.21mm碳含量≥95％的鱗片石墨1％(重量)8mm-0.21mm碳含量＞70％的瀝青1％(重量)≤0.21mm碳含量＞70％的瀝青3％(重量)結(jié)合劑35％(重量)的熱塑、非水溶性酚醛樹脂和65％(重量)的乙醇混合成液態(tài)酚醛樹脂，加入量18％(重量)有機(jī)質(zhì)添加劑高分子聚合物粉末(外加)2.5％(重量)。制造工藝同實施例1。產(chǎn)品的主要理化性能見附表。實施例3配料組成8mm-0.21mm含Al2O3≥98％的燒結(jié)氧化鋁42％(重量)≤0.21mm含Al2O3≥98％的燒結(jié)氧化鋁20％(重量)8mm-0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅2％(重量)≤0.21mm含SiC≥95％的工業(yè)用碳化硅6.5％(重量)≤0.21mm碳含量≥95％的焦碳1.5％(重量)≤0.21mm碳含量≥70％的瀝青3％(重量)結(jié)合劑50％(重量)的熱塑、非水溶性酚醛樹脂和50％(重量)的丙醇混合成液態(tài)酚醛樹脂，加入量25％(重量)有機(jī)質(zhì)添加劑硬脂酸粉末(外加)1％(重量)。制造工藝同實施例1，產(chǎn)品的主要理化性能見附表。修補(bǔ)時，先將需修補(bǔ)部位表面殘渣清除掉。在高溫下將修補(bǔ)料帶塑料包裝袋投至需修補(bǔ)部位，修補(bǔ)料自行進(jìn)入裂縫深處完成修補(bǔ)，經(jīng)15-30分鐘燒結(jié)，即可投入使用。附表</tables>注表中酚醛樹脂含量是指熱塑、非水溶性酚醛樹脂在結(jié)合劑中的加入量。權(quán)利要求1.一種自流型熱補(bǔ)料，其特征在于成品中含有(重量)60-70AL2O3、8-12％SiC、2-6％C和10-25％的液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑，余量為雜質(zhì)；結(jié)合劑的組成(重量)為25-50％的熱塑、非水溶性酚醛樹脂，50-75％的有機(jī)溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自流型熱補(bǔ)料，其特征在于所述液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑中的有機(jī)溶液可以是乙醇、丙醇、丙三醇及乙二醇中的任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自流型熱補(bǔ)料，其特征在于所述自流型熱補(bǔ)料單位重量成品中，外添加有1-5％(重量)的有機(jī)質(zhì)添加劑，該有機(jī)質(zhì)添加劑為高分子聚合物粉末、聚乙烯短纖維、聚丙烯短纖維及硬脂酸粉末中的任意一種。4.一種如權(quán)利要求1所述的自流型熱補(bǔ)料的制造方法，以AL2O3、SiC、C質(zhì)耐火材料為骨料，其特征在于配料組成為8mm-0.21mm的鋁釩土45-68％(重量)或電熔或燒結(jié)氧化鋁40-60％(重量)≤0.21mm的鋁釩土11-23％(重量)或電熔或燒結(jié)氧化鋁10-22％(重量)8mm-0.21mm的工業(yè)用碳化硅1-6％(重量)≤0.21mm的工業(yè)用碳化硅3-10％(重量)8mm-0.21mm的定型或無定型碳0-4％(重量)≤0.21mm的定型或無定型碳2-6％(重量)結(jié)合劑組成為25-50％(重量)的熱塑、非水溶性酚醛樹脂，50-75％(重量)的有機(jī)溶液，加入量10-25％(重量)，將上述配料混合均勻，加入液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑混煉成泥料，用易燃塑料分袋包裝。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于所述配料中的定型碳或無定型碳是按兩種碳含量分別加入的碳含量≥95％的鱗片石墨、人造電極石墨或焦碳中的任意1-3種的組合8mm-0.21mm的0-3％(重量)，≤0.21mm的1-3％(重量)碳含量≥70％的瀝青8mm-0.21mm的0-3％(重量)，≤0.21mm的1-5％(重量)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑中的有機(jī)溶液可以是乙醇、丙醇、丙三醇及乙二醇中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的制造方法，其特征在于在向配料中加入液態(tài)酚醛樹脂結(jié)合劑的同時，外加入1-5％(重量)的有機(jī)質(zhì)添加劑，該有機(jī)質(zhì)添加劑為高分子聚合物粉末、聚乙烯短纖維、聚丙烯短纖維及硬脂酸粉末中的任意一種。全文摘要本發(fā)明公開了一種自流型熱補(bǔ)料及其制造方法，屬于以氧化鋁為基料的不定型耐火泥料，主要用作高爐出鐵溝的熱態(tài)修補(bǔ)。成品的成分范圍(重量)為60-70％Al文檔編號C04B35/101GK1160030SQ9710078公開日1997年9月24日申請日期1997年2月27日優(yōu)先權(quán)日1997年2月27日發(fā)明者張力,董廣華申請人:寶山鋼鐵(集團(tuán))公司,上海寶九和耐火材料有限公司