一種用于高爐濕法噴涂料的界面劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，涉及一種用于高爐濕法噴涂料的界面劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高爐是連續(xù)進(jìn)行高溫作業(yè)的煉鐵主要設(shè)備，其內(nèi)襯由于長期受到撞擊、侵蝕、熔損 而出現(xiàn)局部或大面積的脫落，造成高爐操作爐型發(fā)生較大變化，從而爐況出現(xiàn)反復(fù)失常，縮 短了高爐的壽命。目前國內(nèi)外高爐內(nèi)襯的噴涂和修補通常采用濕法輸送與遙控噴涂相結(jié) 合的濕法噴涂技術(shù)，與干法高爐造襯技術(shù)和傳統(tǒng)的停爐砌磚維修相比，具有施工方便、耗時 少、投產(chǎn)快、回彈率低、噴涂層結(jié)構(gòu)致密、使用壽命長、環(huán)境污染小等特點。
[0003] 現(xiàn)代高爐內(nèi)襯濕法噴涂技術(shù)采用的濕法噴涂料以八1203^(：^0 2體系為主，尤其 是大中型高爐內(nèi)襯。高爐濕法噴涂料通常采用剛玉或鋁釩土、莫來石、焦寶石為骨料，碳化 硅及氧化鋁為基質(zhì)，以鋁酸鈣水泥或粘土為結(jié)合劑，制成散狀耐火材料，在現(xiàn)場噴涂施工。 上述噴涂料為骨料-粉料混合物且成分復(fù)雜，在高爐冶煉過程中要充分發(fā)揮其各個組分的 作用，必須要求混合均勻，加水量適宜、噴涂體質(zhì)均一，為了獲得高致密度、結(jié)構(gòu)均勻、性能 優(yōu)良、施工高效的噴涂料，常依賴于多種微粉、超微粉和外加劑的使用。
[0004] 在1?爐內(nèi)襯噴涂料中，基質(zhì)占燒注料的30%?45%，超微粉、水泥等粉料，屬于材 料基質(zhì)部分，對噴涂料的流變、施工、強度等性能影響比較大，在實際應(yīng)用中起著決定因素。 外加劑是屬于八1 203^(：^02噴涂料基質(zhì)部分，決定著材料的微觀結(jié)構(gòu)和使用壽命。
[0005] 目前，摻雜了多種微粉、超微粉和外加劑的Al2O3-SiC-SiOM系高爐濕法噴涂料使 用過程中主要存在以下問題：
[0006] (1)攪拌混合過程中，大量粉料和微量外加劑很難與高鋁料、Sic、莫來石混合均 勻，所以材料的混合均勻和濕潤緩慢，攪拌時間長；
[0007] (2)泵送過程中的偏析；
[0008] (3)爐喉、爐身、爐腰材料強度比較低，經(jīng)煤氣和物料的沖刷和沖擊，容易產(chǎn)生裂紋 而脫落；
[0009] (4)爐腰下部和爐腹噴涂料的使用壽命比較短，小于6個月。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于高爐濕法噴涂料的界面劑， 特別是一種適用于八1203^(：^02體系高爐濕法噴涂料的界面劑。通過在高爐濕法噴涂料 中加入該界面劑，解決了噴涂料施工過程中的潤濕緩慢和偏析問題，同時提高材料使用過 程中的強度，更重要的是在爐腰下部和爐腹噴涂料使用過程中材料和熔體接觸面形成保護(hù) 膜，降低鐵渣熔體對材料的侵蝕，提高材料使用壽命。加入5%?15%界面劑噴涂料的自流 值大于210mm，濕潤時間小于25s，加水量小于7. 5%，密度大于2. 35g/cm3, IKTC X24h的 耐壓強度大于65MPa，1000°C X3h的耐壓強度大于50MPa，使用壽命大于2年。 toon] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述用于高爐濕法噴涂料的界面劑的制備方法。
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0013] 本發(fā)明的用于高爐濕法噴涂料的界面劑，按質(zhì)量份計，包含：
[0014] 金屬硅粉 5?10份， 氮化硼粉 5?10份， 氧化鈦粉 30?50份， 微硅粉 5?20份， (X-Al2O3微粉 5?20份， 鋁酸鹽水泥 5?20份，以及 聚磷酸鹽 5?10份。
[0015] 在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的用于高爐濕法噴涂料的界面劑，按質(zhì)量份 計，包含：
[0016] 金屬桂粉 6?8份，
[0017] 氮化硼粉 6?8份， 氧化鈦粉 3 5?45份， 微石圭粉 8?14份， Ct-Al2O3 微粉 15?20 份， 鋁酸鹽水泥 10?20份，以及 聚磷酸鹽 6?8份。
[0018] 在本發(fā)明中，所述金屬硅粉平均粒度為0. 64?0. 88mm ;
[0019] 所述氮化硼粉中氮化硼B(yǎng)N的含量彡95%，中位徑為0.6?1.0 μ m，優(yōu)選為 0· 8 μ m ;
[0020] 所述氧化鈦粉為二氧化鈦粉，TiO2含量彡90%，平均粒度為0· 64?0· 88mm ;
[0021] 所述微硅粉中SiO2含量彡94%，平均粒度為0. 1?0. 15μπι ;
[0022] 所述a -Al2O3微粉中Al 203含量彡99. 9%，其粒度為〈5 μ m ;
[0023] 所述鋁酸鹽水泥為625型號鋁酸鹽水泥；
[0024] 所述聚磷酸鹽為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉中的一種或多種。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供上述用于高爐濕法噴涂料的界面劑的制備方法，所 述方法包括：將金屬硅粉、氮化硼粉、氧化鈦粉、微硅粉、a -Al2O3微粉、鋁酸鹽水泥、聚磷酸 鹽組分按各自質(zhì)量份在攪拌機中連續(xù)混合攪拌5?10分鐘，得到所述用于高爐濕法噴涂料 的界面劑。
[0026] 在上述制備方法中，優(yōu)選的是，攪拌機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為400?600轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 為180轉(zhuǎn)/分。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：
[0028] (1)有利于物料高度均勻混合
[0029] 在高爐濕法噴涂料中添加本發(fā)明所述界面劑，有利于高爐噴涂料充分均勻混合， 未添加所述界面劑的普通噴涂料的自流動值為185mm，添加所述界面劑的噴涂料的自流動 值大于210mm。自流動值越大，噴涂料混合越均勻。
[0030] (2)提高噴涂料施工過程物料潤濕和分散性能
[0031] 本發(fā)明所述界面劑加入到包含骨料和粉料的高爐濕法噴涂料中，加水?dāng)嚢钑r，能 使水快速潤濕物料表面，降低攪拌時間，有利于攪拌中的各級物料的均勻分散。物料的潤濕 和分散性能可以用潤濕時間來表達(dá)，未添加界面劑的普通噴涂料的濕潤時間為50s，添加界 面劑的噴涂料的濕潤時間小于25s。
[0032] (3)減少物料施工加水量，提高物料致密性和強度
[0033] 本發(fā)明所述界面劑有效降低了高爐濕法噴涂料的加水量，使其形成流動性良好的 無偏析漿體，達(dá)到優(yōu)良的泵送性能，使噴涂料達(dá)到最緊密堆積，形成致密噴注體。未添加本 發(fā)明界面劑的普通噴涂料和添加了本發(fā)明界面劑的噴涂料的上述性能的主要指標(biāo)對比如 表1所示。
[0034] 表 1
[0035]
【主權(quán)項】
1. 一種用于高爐濕法噴涂料的界面劑，其特征在于，按質(zhì)量份計，所述界面劑包含： 金屬硅粉 5?10份， 氮化硼粉 5?10份， 氧化鈦粉 30?50份， 微桂粉 5?20份， (X-Al2O3微粉5?20份， 鋁酸鹽水泥 5?20份，以及 聚磷酸鹽 5?10份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面劑，其特征在于，按質(zhì)量份計，所述界面劑包含： 金屬桂粉 6?8份， 氮化硼粉 6?8份， 氧化鈦粉 35?45份， 微石圭粉 8?14份， (X-Al2O3 微粉 15?20 份， 鋁酸鹽水泥 10?20份，以及 聚磷酸鹽 6?8份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的界面劑，其特征在于，所述金屬硅粉平均粒度為0. 64? 0. 88mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述氮化硼粉中氮化硼的 含量彡95%，中位徑為0.6?LO μ m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述氧化鈦粉為二氧化鈦 粉，TiO2含量彡90%，平均粒度為0. 64?0. 88_。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述微硅粉中SiO 2含量 彡94%，平均粒度為0· 1?0· 15 μ m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述a -Al 203微粉中Al 203 含量> 99. 9%，其粒度為〈5 μ m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述聚磷酸鹽為三聚磷酸 鈉、六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉中的一種或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的界面劑，其特征在于，所述鋁酸鹽水泥為625型 號鋁酸鹽水泥。
10. -種根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的用于高爐濕法噴涂料的界面劑的制備方 法，所述方法包括：將金屬娃粉、氮化硼粉、氧化欽粉、微娃粉、 α-Al2O3微粉、錯酸鹽水泥、 聚磷酸鹽組分按各自質(zhì)量份在攪拌機中，連續(xù)混合攪拌5?10分鐘，得到所述用于高爐濕 法噴涂料的界面劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于高爐濕法噴涂料的界面劑及其制備方法。所述界面劑，按質(zhì)量份計，包含：金屬硅粉5～10份，氮化硼粉5～10份，氧化鈦粉30～50份，微硅粉5～20份，α-Al2O3微粉5～20份，鋁酸鹽水泥5～20份，以及聚磷酸鹽5～10份。采用本發(fā)明的界面劑與高爐濕法噴涂料混合攪拌過程中，使得加水量少、濕潤時間短且混合均勻性高，形成的噴涂料的密度高、耐壓強度好，采用濕法噴涂技術(shù)噴涂形成高爐內(nèi)襯后，使用周期長。
【IPC分類】C04B35-66
【公開號】CN104529486
【申請?zhí)枴緾N201410757899
【發(fā)明人】唐勛海, 劉興平, 李洪會, 范詠蓮, 鄭期波, 李曉偉, 徐自偉, 鄭江, 邱海龍, 徐焱慧
【申請人】中國京冶工程技術(shù)有限公司, 中冶建筑研究總院有限公司, 北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月10日