高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料、其應(yīng)用及高爐爐身下部內(nèi)襯的修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高爐內(nèi)襯修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂 料、其應(yīng)用及高爐爐身下部內(nèi)襯的修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高爐是長期處于連續(xù)高溫生產(chǎn)的冶煉設(shè)備。在長期運(yùn)行中，高爐內(nèi)襯受到侵蝕、 剝落出現(xiàn)局部或大面積損壞，影響高爐正常運(yùn)行。為了達(dá)到長壽、高效的目的，現(xiàn)已普遍采 用濕法噴涂技術(shù)，在高爐不停爐的狀態(tài)下利用高爐休風(fēng)期間對高爐的內(nèi)襯破損區(qū)域進(jìn)行修 補(bǔ)。
[0003] 目前高爐爐身下部的內(nèi)襯修補(bǔ)使用較多的是以純鋁酸鈣水泥作為結(jié)合劑并加入 水進(jìn)行攪拌的濕法噴涂料，雖然應(yīng)用廣泛，但是仍存在一些問題：1.在材料中引入了CaO， 易于材料中的Al203、Si02反應(yīng)生產(chǎn)低共熔物，導(dǎo)致材料性能降低；2.材料的熱態(tài)性能不好， 抗沖刷性能差；3.材料的施工時間不夠長，一般不超過lh，要求施工過程中的細(xì)節(jié)控制非 常嚴(yán)格，易出現(xiàn)問題；4.此噴涂料的烘烤時間較長，且在烘烤過程中有爆裂的可能性；5.使 用壽命不長，一般維持在8~10個月。
[0004] 因此，需要研究開發(fā)出一種高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料，可以有效延長施工 時間、增強(qiáng)材料的中溫物理性能、縮短烘烤時間，并大幅提高高爐爐身下部內(nèi)襯的使用壽 命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，目的是提供一種施工時間長、中溫物理性能優(yōu) 異、烘烤時間短及使用壽命高的高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料、其制備方法及其應(yīng)用。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料，包括以下 重量百分含量的各個組份：粒度在5~8mm的研^土為4~8wt%，粒度在3~5mm的研^土為 10~20wt%，粒度在1~3mm的研^土為15~25wt%，粒度在0? 088~1mm的電恪剛玉為 10~15wt%，粒度在0? 088~1mm的碳化娃為8~12wt%，粒度< 0? 088mm的電恪剛玉為 25~35wt%，二氧化娃微粉為1~4wt%，活性氧化錯微粉為5~10wt%，外加劑為0? 8~ 1. 5wt% 〇
[0007] 在上述技術(shù)方案中，將特級礬土與電熔棕剛玉作為高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂 料（以下簡稱"濕法噴涂料"）的骨料部分，顯著提高了濕法噴涂料的抗沖刷性能及降低渣 鐵的粘附性能；將碳化硅作為濕法噴涂料的骨料和基質(zhì)，能明顯提高材料的抗氧化和抗侵 蝕性能。
[0008] 在上述技術(shù)方案中，以活性氧化鋁微粉為濕法噴涂料的基質(zhì)，當(dāng)濕法噴涂料大于 KKKTC時能使孔隙充分填充，并與液體硅溶膠中的活性Si02反應(yīng)并形成陶瓷結(jié)合，不僅使 得濕法噴涂料致密，且提高了澆注料的高溫強(qiáng)度。本發(fā)明添加二氧化硅微粉，不僅能提高濕 法噴涂料的初始流動性，且能填充濕法噴涂料的縫隙，并利用其700°C燒結(jié)的特性提高了濕 法噴涂料的常溫與中溫的強(qiáng)度。
[0009] 優(yōu)選的，所述礬土中：A1203含量 >85wt%，F(xiàn)e203含量〈1. 5wt%。
[0010] 優(yōu)選的，所述電熔剛玉中：A1203含量>98wt%，Ti02含量〈lwt%，F(xiàn)e203含量 〈0? 5wt% 〇
[0011] 優(yōu)選的，所述碳化硅中：SiC含量>97wt%，F(xiàn)e203含量〈0. 5wt%。
[0012] 優(yōu)選的，所述二氧化娃微粉中：Si02含量>97wt%，D5?！?ym。
[0013] 優(yōu)選的，所述活性氧化鋁微粉中：A1203含量> 99wt%，D5Q〈1. 5ym。
[0014] 具體的，所述外加劑包括0? 5~lwt%的防氧化劑和0? 3~0? 5wt%的高效減水 劑。防氧化劑為金屬硅粉。高效減水劑為聚羧酸系減水劑。
[0015] 以金屬硅粉作為濕法噴涂料的抗氧化劑，具有抗氧化的作用，能夠有效保護(hù)濕法 噴涂料中的SiC不易被氧化，間接地提高了材料的抗侵蝕性能。
[0016] 減水劑采用聚羧酸系減水劑，使?jié)穹▏娡苛系慕Y(jié)合劑加入量降低，減水效果提高 25% ;氣孔少且能均勻分布，能有效降低濕法噴涂料的氣孔率，使得結(jié)構(gòu)更加致密，且能有 效抵擋渣鐵侵蝕與滲透。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料的應(yīng)用，該噴涂料用于高爐 內(nèi)襯的熱態(tài)噴涂修復(fù)或冷態(tài)噴涂修復(fù)。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種高爐爐身下部內(nèi)襯的修復(fù)方法，包括如下步驟：按配方比例 進(jìn)行粉料的混合制備，將二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、外加劑（包括防氧化劑和高效減 水劑）用錐形攪拌機(jī)攪拌20~30分鐘，制得預(yù)混合料；再將所述預(yù)混合料、粒度5~8mm 的研^土、粒度3~5mm的研^土、粒度1~3mm的研^土、粒度0? 088~1mm的電恪剛玉、粒度 0. 088~1mm的碳化硅和粒度< 0. 088mm的電熔剛玉用行星攪拌機(jī)攪拌8~12分鐘，制得 高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料；在室溫下稱取結(jié)合劑與濕法噴涂料粉料混合均勻，使用 濕法噴涂機(jī)將混合好的濕法噴涂料通過管道栗送至高爐爐身下部內(nèi)襯修補(bǔ)區(qū)域，并在管道 的出口處加入固化劑。
[0019] 具體的，所述結(jié)合劑為液體硅溶膠，ph值為9~10,固含量>35wt%，Si02含量 >30wt% 〇
[0020] 所述結(jié)合劑的干重為高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料的重量的12~16wt%。
[0021] 液體硅溶膠作為結(jié)合劑可以使得濕法噴涂料不僅具有較長的施工時間，還具有快 速烘烤、良好體積穩(wěn)定性及抗熱震穩(wěn)定性以及良好抗C0侵蝕等性能，而且使得濕法噴涂料 的熱態(tài)性能優(yōu)異，可以間接提高濕法噴涂料的使用壽命。
[0022] 具體的，所述固化劑為硫酸鎂溶液或硫酸鋁溶液，溶液的質(zhì)量濃度>30%?？赏ㄟ^ 在溫水中加入硫酸鎂或硫酸鋁鹽制得固化劑。
[0023] 所述固化劑的干重為高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料的重量的0. 8~1. 5wt%。
[0024] 固化劑采用硫酸鎂或硫酸鋁的飽和溶液，其可以快速將攪拌均勻的濕法噴涂料固 化，并在較短時間內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)度，保證噴涂修補(bǔ)后能夠粘附在高爐內(nèi)襯上保證不出現(xiàn)垮塌。
[0025] 由于本發(fā)明采用優(yōu)化的原料選擇、嚴(yán)格的質(zhì)量控制以及適宜的應(yīng)用方法，所制備 的濕法噴涂料使用壽命可以達(dá)到16個月以上，相比純鋁酸鈣水泥結(jié)合的濕法噴涂料使用 壽命提高50%。經(jīng)檢測：110°CX24h烘烤后的體積密度彡2. 8g/cm3,耐壓強(qiáng)度彡45MPa， 抗折強(qiáng)度彡8.IMpa;1450°CX3h燒成后的體積密度彡2. 78g/cm3 ;耐壓強(qiáng)度彡115MPa，線 變化率為〇~〇. 2%，抗折強(qiáng)度彡21Mpa;1400°CXlh熱態(tài)抗折強(qiáng)度彡9MPa。
[0026] 總體上，本發(fā)明不僅具有施工時間長、中溫物理性能優(yōu)異、烘烤時間短的特點，還 具有一次修補(bǔ)使用壽命高的特點。
【具體實施方式】
[0027] 以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0028] 為避免重復(fù)，先將本【具體實施方式】中原料和外加劑的物化指標(biāo)統(tǒng)一描述如下，實 施例中不再贅述：
[0029] 所述碳化硅中的SiC含量>97wt%，，F(xiàn)e203含量〈0? 5wt%。
[0030] 所述二氧化硅微粉的Si02含量>97wt%，粒度< 0? 074mm。
[0031] 所述活性氧化鋁微粉的A1203含量> 99wt%，D5?！?. 5ym。
[0032] 所述硅粉中的Si含量>97wt%，粒度< 0? 088mm。
[0033] 所述結(jié)合劑為液體硅溶膠，ph值為9~10,固含量>35wt%，Si02>30wt%。
[0034] 所述固化劑為硫酸鎂或硫酸鋁溶液，溶液濃度>30 %。
[0035] 實施例1
[0036] 基于本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，高爐爐身下部內(nèi)襯用濕法噴涂料的原料及其含量 選擇如下：
[0037] 粒度5~8謹(jǐn)?shù)奶丶壯衈土為4~6wt%，
[0038] 粒度3~5mm的特級研^土為15~20wt%，
[0039] 粒度1~3mm的特級研^土為15~20wt%，
[0040] 粒度0? 088~1mm的電恪剛玉為13~15wt%，
[0041 ] 粒度0? 088~1mm的碳化娃為8~10wt%，
[0042] 粒度< 0? 088mm的電恪剛玉為30~35wt%，
[0043] 二氧化硅微粉為1~2. 5wt%，
[0044]