本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫窯爐熱修用鎂質(zhì)焊補料。

背景技術(shù)：

近年，我國玻璃、有色工業(yè)耐火材料技術(shù)進(jìn)步以及窯爐工藝水平提升很快。例如，玻璃窯爐的運行受命由5年逐步提升到6-8年。但由于燃料價格提升，玻璃工業(yè)開始使用含硫較高的替代性燃料進(jìn)行燃燒，對于蓄熱室墻體鎂質(zhì)耐火材料的侵蝕加劇，影響其正常使用性能，導(dǎo)致蓄熱室壽命縮短，甚至被迫熱修或提前冷修，造成損失。解決以上問題的最佳方案就是對于蓄熱室墻體進(jìn)行不停窯熱態(tài)下進(jìn)行局部焊補。對于使用鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)耐火材料的有色窯爐，也同樣需要進(jìn)行熱態(tài)修補。

雖然使用于玻璃熔窯大碹或者蓄熱室碹的焊補料比較成熟，該焊補料為以二氧化硅為主成分的硅質(zhì)焊補料，這種材料可以用于修補硅質(zhì)窯襯但不宜用于修補堿性窯襯。如果用硅質(zhì)修補料修補堿性(即鎂質(zhì)或鎂鉻質(zhì))窯襯。在熱態(tài)下，修補料中的二氧化硅會與砌筑于蓄熱室墻體的鎂質(zhì)耐火材料反應(yīng)，使墻體受到侵蝕，從而不僅不能達(dá)到修補效果，反而縮短窯襯壽命。

現(xiàn)有發(fā)明專利(cn103951447a)公開了一種mgo-mgoal2o3系高溫陶瓷焊補料及其使用方法；現(xiàn)有發(fā)明專利(cn104788103a)公開了一種工業(yè)爐窯修補用鎂質(zhì)陶瓷焊補料和修補方法，主要技術(shù)特點是在熱態(tài)下形成鎂鋁尖晶石結(jié)合，雖然初期有很好的結(jié)合強(qiáng)度，但是該種材料含有大量的al2o3，用于以sio2為主要侵蝕物質(zhì)的玻璃熔窯蓄熱室或爐渣中含大量鐵橄欖石2feo·sio2的有色窯爐，會形成低熔點物質(zhì)，縮短窯襯壽命，鎂質(zhì)陶瓷焊補料存在的問題長期得不到解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高溫窯爐熱修用鎂質(zhì)焊補料。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：包括65～85％質(zhì)量百分比的mgo以及15～35％質(zhì)量百分比的sio2，所述mgo來自于鎂砂和合成鎂橄欖石兩種原料，所述sio2來自于金屬硅粉和合成鎂橄欖石兩種原料。

所述鎂砂質(zhì)量百分比為60～80％，所述合成鎂橄欖石質(zhì)量百分比為10～35％，所述金屬硅粉質(zhì)量百分比為5～10％，所述鎂砂mgo含量≥95％，所述合成鎂橄欖石mgo含量≥60％、sio2含量≥30％，所述金屬硅粉si含量≥99.0％。

所述鎂砂的粒度≤1mm；所述合成鎂橄欖石的粒度≤1mm；所述金屬硅粉的粒度≤0.425mm。

優(yōu)選地，所述鎂砂質(zhì)量百分比為60％，所述合成鎂橄欖石質(zhì)量百分比為35％，所述金屬硅粉質(zhì)量百分比為5％。

優(yōu)選地，所述鎂砂質(zhì)量百分比為65％，所述合成鎂橄欖石質(zhì)量百分比為26％，所述金屬硅粉質(zhì)量百分比為9％。

優(yōu)選地，所述鎂砂質(zhì)量百分比為70％，所述合成鎂橄欖石質(zhì)量百分比為23％，所述金屬硅粉質(zhì)量百分比為7％。

優(yōu)選地，所述鎂砂質(zhì)量百分比為80％，所述合成鎂橄欖石質(zhì)量百分比為10％，所述金屬硅粉質(zhì)量百分比為10％。

高溫窯爐熱修用鎂質(zhì)焊補料的制作方法，將所述質(zhì)量百分比的原料混合攪拌均勻，既得所述高溫窯爐熱修用鎂質(zhì)焊補料。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、該種材料與鎂質(zhì)耐火材料在高溫狀態(tài)下有更好的相容性，適用于蓄熱室墻體熱態(tài)下局部焊補。

2、首先，用氧氣將上述焊補料送入高溫窯爐后，硅粉著火燃燒，火焰不僅熔化了物料中的鎂橄欖石，而且部分熔化了物料中的鎂砂，而且進(jìn)一步提高了耐火材料表面的溫度，便使焊補料粘附在窯襯表面上。

3、其次，焊補處的溫度逐漸降低，焊補料轉(zhuǎn)化成固態(tài)與窯襯焊接成為一體。

4、接著，鎂砂與硅粉氧化產(chǎn)生的二氧化硅反應(yīng)形成鎂橄欖石，提高了焊補層的高溫強(qiáng)度。由于焊補層與原有堿性耐火材料具有良好相容性，焊補層便能長期存在于耐火材料表面，起到延長耐火材料壽命的作用。

5、由于實現(xiàn)了粘得上、呆得住、用得長的目標(biāo)，用本發(fā)明所述鎂質(zhì)焊補料在熱態(tài)下進(jìn)行焊補，既降低了蓄熱室熱修風(fēng)險與費用，又提高了熱修的效果，解決了鎂質(zhì)陶瓷焊補料使用中長期存在的問題，達(dá)到了延長蓄熱室使用壽命，滿足玻璃熔窯高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)境友好和長期安全運轉(zhuǎn)的目標(biāo)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

具體實施方式：

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容，特舉一下實施例詳細(xì)說明。下列實施例中采用的原料成分為市售鎂砂：mgo≥95％；市售合成鎂橄欖石：mgo≥60％、sio2≥30％；市售金屬硅粉：si≥99％。所述鎂砂的粒度≤1mm；所述合成鎂橄欖石的粒度≤1mm；所述金屬硅粉的粒度≤0.425mm。檢測采用的標(biāo)準(zhǔn)為：常溫抗折強(qiáng)度采用gb/t3001-2007，常溫耐壓強(qiáng)度采用gb/t5072-2008，耐火度采用gb/t7322-2007

實施例1

稱取鎂砂60kg、合成鎂橄欖石35kg、金屬硅粉5kg，將三種原料填入密封攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌20分鐘后，裝入焊補機(jī)，由氧氣載流通過焊槍送達(dá)到熱態(tài)窯爐墻體破損處，鎂質(zhì)焊補料在破損處發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生高溫，使焊補料處于半熔融態(tài)粘附于窯襯上，隨后鎂質(zhì)焊補料與鎂質(zhì)耐火材料墻體連為一體，產(chǎn)生牢固結(jié)合，達(dá)到了對于破損處鎂質(zhì)耐火材料進(jìn)行熱態(tài)修補目的。修補完成后24小時，對焊補處取樣進(jìn)行檢測，所得檢測結(jié)果為：粘結(jié)處抗折強(qiáng)度8.05mpa；耐壓強(qiáng)度45.17mpa，耐火度1798℃。

從上可知，焊補效果良好，實現(xiàn)了研發(fā)的設(shè)想：在高溫下，金屬硅粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成的sio2與mgo進(jìn)一步反應(yīng)生成高熔點鎂橄欖石，最終形成鎂橄欖石結(jié)合方鎂石的組織結(jié)構(gòu)，使焊補料牢固地粘附于原耐火材料窯襯。如此，既有利于高二氧化硅含量窯料的侵蝕，又保證焊補料的高溫性能，同時與蓄熱室鎂質(zhì)耐火材料窯襯墻體具有良好相容性，形成牢固結(jié)合，達(dá)到有效保護(hù)蓄熱室墻體，延長蓄熱室壽命的效果。

實施例2

稱取鎂砂65kg、合成鎂橄欖石26kg、金屬硅粉9kg，將三種原料填入密封攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌20分鐘后，裝入焊補機(jī)，由氧氣載流通過焊槍送達(dá)到熱態(tài)窯爐墻體破損處，鎂質(zhì)焊補料在破損處發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生高溫，使焊補料處于半熔融態(tài)粘附于窯襯上，隨后鎂質(zhì)焊補料與鎂質(zhì)耐火材料墻體連為一體，產(chǎn)生牢固結(jié)合，達(dá)到了對于破損處鎂質(zhì)耐火材料進(jìn)行熱態(tài)修補目的。修補完成后24小時，對焊補處取樣進(jìn)行檢測，所得檢測結(jié)果為：粘結(jié)處抗折強(qiáng)度8.01mpa；耐壓強(qiáng)度45.19mpa；耐火度1802℃。

從上可知，焊補效果良好，實現(xiàn)了研發(fā)的設(shè)想：在高溫下，金屬硅粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成的sio2與mgo進(jìn)一步反應(yīng)生成高熔點鎂橄欖石，最終形成鎂橄欖石結(jié)合方鎂石的組織結(jié)構(gòu)，使焊補料牢固地粘附于原耐火材料窯襯。如此，既有利于高二氧化硅含量窯料的侵蝕，又保證焊補料的高溫性能，同時與蓄熱室鎂質(zhì)耐火材料窯襯墻體具有良好相容性，形成牢固結(jié)合，達(dá)到有效保護(hù)蓄熱室墻體，延長蓄熱室壽命的效果。

實施例3

稱取鎂砂70kg、合成鎂橄欖石23kg、金屬硅粉7kg，將三種原料填入密封攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌20分鐘后，裝入焊補機(jī)，由氧氣載流通過焊槍送達(dá)到熱態(tài)窯爐墻體破損處，鎂質(zhì)焊補料在破損處發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生高溫，使焊補料處于半熔融態(tài)粘附于窯襯上，隨后鎂質(zhì)焊補料與鎂質(zhì)耐火材料墻體連為一體，產(chǎn)生牢固結(jié)合，達(dá)到了對于破損處鎂質(zhì)耐火材料進(jìn)行熱態(tài)修補目的。修補完成后24小時，對焊補處取樣進(jìn)行檢測，所得檢測結(jié)果為：粘結(jié)處抗折強(qiáng)度7.93mpa；耐壓強(qiáng)度45.25mpa；耐火度1810℃。

從上可知，焊補效果良好，實現(xiàn)了研發(fā)的設(shè)想：在高溫下，金屬硅粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成的sio2與mgo進(jìn)一步反應(yīng)生成高熔點鎂橄欖石，最終形成鎂橄欖石結(jié)合方鎂石的組織結(jié)構(gòu)，使焊補料牢固地粘附于原耐火材料窯襯。如此，既有利于高二氧化硅含量窯料的侵蝕，又保證焊補料的高溫性能，同時與蓄熱室鎂質(zhì)耐火材料墻體具有良好相容性，形成牢固結(jié)合，從而達(dá)到有效保護(hù)蓄熱室墻體，延長蓄熱室壽命的效果。

實施例4

稱取鎂砂80kg、合成鎂橄欖石10kg、金屬硅粉10kg，將三種原料填入密封攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌20分鐘后，裝入焊補機(jī)，由氧氣載流通過焊槍送達(dá)到熱態(tài)窯爐墻體破損處，鎂質(zhì)焊補料在破損處發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生高溫，使焊補料處于半熔融態(tài)粘附于窯襯上，隨后鎂質(zhì)焊補料與鎂質(zhì)耐火材料墻體連為一體，產(chǎn)生牢固結(jié)合，達(dá)到了對于破損處鎂質(zhì)耐火材料進(jìn)行熱態(tài)修補目的。修補完成后24小時，對焊補處取樣進(jìn)行檢測，所得檢測結(jié)果為：粘結(jié)處抗折強(qiáng)度7.82mpa；耐壓強(qiáng)度45.55mpa；耐火度1823℃。

從上可知，焊補效果良好，實現(xiàn)了研發(fā)的設(shè)想：在高溫下，金屬硅粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成的sio2與mgo進(jìn)一步反應(yīng)生成高熔點鎂橄欖石，最終形成鎂橄欖石結(jié)合方鎂石的組織結(jié)構(gòu)，使焊補料牢固地粘附于原耐火材料窯襯。如此，既有利于高二氧化硅含量窯料的侵蝕，又保證焊補料的高溫性能，同時與蓄熱室鎂質(zhì)耐火材料窯襯墻體具有良好相容性，形成牢固結(jié)合，達(dá)到有效保護(hù)蓄熱室墻體，延長蓄熱室壽命的效果。

綜上所述，本發(fā)明的高溫窯爐熱修用鎂質(zhì)焊補料比現(xiàn)有的焊補材料更加適應(yīng)玻璃熔窯蓄熱室工況條件需求，除能夠很好粘附于堿性耐火材料窯襯之上外，既耐玻璃熔窯蓄熱室硅質(zhì)飛灰或有色工業(yè)鐵橄欖石爐渣侵蝕沖刷，又與堿性耐火材料襯體有更好的相容性，解決了鎂質(zhì)陶瓷焊補料使用中長期存在的問題，可以提高熱態(tài)修補效率及質(zhì)量，有效延長窯爐的運轉(zhuǎn)壽命，具有廣闊的應(yīng)用前景。