[发明专利]在高炉底部形成的小缝隙中注入聚集体的方法及用于所述方法的聚集体

说明书

本申请要求2005年9月26日在日本提交的日本申请2005-277548的优先权，其全部内容以引用的方式并入本申请中。

技术领域

本发明涉及在高炉底部形成的小缝隙中注入聚集体的方法。本方法能够修补宽度为约1mm或更小的缝隙。

如图1A所示，高炉底部从最内侧依次由炭砖1、(捣打)捣固体((ramming)stamp)2、壁板3、壳体4组成。捣固体2的主要组分是石墨和树脂，壁板由金属材料制成。通过冷却壳体4的外部来冷却高炉底部。这样可以降低炭砖1的温度，从而避免熔融损坏。图1B是高炉底部截面图，和注入填充物前后温度的分布图。

然而，当高炉经过长时间运作后，在炭砖1和捣固体2之间和/或捣固体2和壁板3之间会形成宽度为约1mm或更小的很小的缝隙5。一旦形成缝隙5，炭砖1到壳体4的热传导就受到限制。这将引起存在所述缝隙的炭砖1的温度异常升高，从而缩短砖的寿命。

已经开发了含有金属聚集体的高热导率耐火浇注料(castablerefractory)。这在JP2004-315348中有公开，其全部内容以引用的方式并入本申请中。之前曾尝试将上述耐火浇注料注入高炉底部形成的缝隙中，从而恢复炉壁内侧的热导率。然而，在高温(例如200-250℃)下将所述耐火浇注料注入宽度为约1mm或更小的缝隙中，同时保持其流动性是难以实现的。因此，所述耐火浇注料作为修复高炉底部形成的微小缝隙的材料是不能令人满意的。

发明概述

本发明的目的是提供解决上述问题的方法。因此，本发明的一个目的涉及向高炉底部形成的缝隙中注入聚集体，从而能够成功的恢复炉壁内侧的热导率。

本发明的方法涉及在高炉底部形成的缝隙中注入聚集体，其中所述聚集体是糊状物质，其包含：颗粒尺寸为约500μm或更小的金属聚集体；颗粒尺寸为约500μm或更小的耐火聚集体；以及床材料(bed material)，其中所述金属聚集体和耐火聚集体分散于所述床材料中，从而形成糊状物质。

在本发明的另一个方面，所述金属聚集体的圆度为约30％或更小，其中圆度定义为：(金属聚集体的最大直径-金属聚集体的最小直径)/金属聚集体的最大直径×100％。

在本发明的另一个方面，所述金属聚集体和耐火聚集体的颗粒尺寸都为约75μm-约300μm。

在本发明的另一个方面，所述床材料包括呋喃树脂或乙二醇。

在本发明的另一个方面，所述金属聚集体包括铜颗粒。

在本发明的另一个方面，所述耐火聚集体为球形二氧化硅、球形氧化锆和球形莫来石中的至少一种。

根据本发明，可以将含有金属聚集体和耐火聚集体的填充物填入宽度为约1mm或更小的小缝隙5中，同时在高温(例如200-250℃)下保持填充物的流动性。从而，可以快速恢复高炉底部的导热率和强度，避免缩短砖的寿命。

附图说明

图1A是具有注入器的高炉的底部的示意图。

图1B是高炉底部截面图和注入填充物前后的温度分布图。

图2的图表显示了注入成功率(％)和聚集体最大颗粒尺寸之间的关系。

图3的图表显示了内摩擦系数和铜颗粒圆度之间的关系。

图4的图表显示了床材料与金属聚集体和耐火聚集体总量的比率(横轴)和床材料和聚集体的混合物的填充物的粘度(纵轴)的关系。

图5示意了当注入物质的颗粒尺寸分布窄时的情况，注入流顺利进行。

图6示意了当注入物质颗粒尺寸分布宽时的情况，会突然引起堵塞，从而无法注入填充物。

图7的图表总结了关于颗粒尺寸研究的结果，其中显示了可注入的颗粒尺寸范围。

图8是本发明实施例中使用的填充物混合物的状态示意图。

发明详述

在本发明中，糊状填充物通过在床材料中分散金属聚集体和耐火聚集体形成。然后将该糊状材料注入高炉底部形成的小缝隙中。本发明的金属聚集体优选用于在注入后恢复高炉底部的热导率。作为金属聚集体，任何金属聚集体都可以使用。但是，从耐热性、热导率和成本考虑，优选铜颗粒的金属聚集体。本发明的金属聚集体优选为球形颗粒，而不选用片状颗粒或者无定形颗粒，从而在注入小缝隙时保持流动性。最优选的球形颗粒是雾化铜粉(AtCu)，它是通过将熔融的铜喷雾到空气中，借助其表面张力使喷出的铜固化成球形而形成的。