[发明专利]高炉送风管用高硅质耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料领域，特备适合高炉送风管用不定型耐火材料。

背景技术

炼铁高炉送风管，输送1250-1300℃高速热风，内衬常采用耐火材料浇注料抵抗高温气流冲刷和实现保温隔热的目的，已用耐火浇注料类型有粘土质、高铝质、莫来石质等，这些材料虽已使用多年，从不同程度满足了使用要求，但目前仍存在表面温度高的问题，风管外表温度可高达300-350℃，因此导致环境温度偏高，浪费能源又使高炉生产作业的条件变差。

发明内容

为克服上述技术背景中的不足，本发明提出一种高炉送风管用高硅质耐火浇注料，在不降低其它性能(寿命、耐冲刷等)的基础上，可使风管外表温度至少降低200℃，合理利用热源并改善高炉作业的环境条件。

本发明涉及的高炉送风管用高硅质耐火浇注料是这样实现的：采用硅质骨料和从粉煤灰中提取的不同纯度的SiO₂为原料，配合改性组分，机械搅拌后采用凝胶注模成型，经烘烤后使用。具体浇注料配方为(重量百分比)：

硅质骨料(3-5mm)：30-50

粉煤灰提取氧化硅(1-3mm)：20-40

高铝矾土(3-5mm)：20-40

粉煤灰中提取白炭黑：5-10

硅质漂珠：10-20

氢氧化铝微粉：5-10

B₂O₃：2-8

使用时加入丙烯酰胺(AM)，与N-N’亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)的预混水溶液中，AM∶MBAM＝100∶5-8，AM+MBAM在水中的浓度为10-15％，浆料固相含量调整为70-80vol％。加入0.01-0.05wt％聚丙烯酸铵作为分散剂搅拌混合，混合后用氨水将浆料pH值调整到9，加入5％浓度的过硫酸铵溶液，加入量为固相重量的0.01-0.02％，进一步搅拌后采用震动浇注成型，干燥养护24小时后，在150-250℃烘干12小时，经800-850℃烘烤4-6小时后，即可投入使用。

本发明提出的高炉送风管用高硅质耐火浇注料比其它高炉送风管用耐火浇注料的积极效果在于：

(1)采用以硅质材料为主，其导热系数是氧化物组分中最低的，是常用铝质组分的十分之一左右，从组分上保证其隔热效果；(2)通常在引入硅质时，因使用时的晶型转化效应易导致构件开裂，而配方中的漂珠含有少量铁组分，可促使晶型转化为鳞石英，减小体积膨胀效应；同时少量B₂O₃的加入，可有效抑制使用过程石英的晶型转化，避免使用时的开裂；(3)传统浇注料一般采用水泥或磷酸盐结合剂，采用水泥时引入Ca离子降低高温性能，采用磷酸或磷酸盐单独加入时固化困难。本技术中采用凝胶注模的工艺进行固化，所用添加组分都为高分子类，低温可排除挥发，不影响构件的使用性能，且利于构件的高温强度从而提高其耐冲刷性能。

具体实施方式

实施例：

采用硅质骨料(3-5mm)30％、粉煤灰提取氧化硅(1-3mm)30％、高铝矾土(3-5mm)：15％、粉煤灰中提取白炭黑5％、硅质漂珠10％、氢氧化铝微粉：5％、B₂O₃5％，加入AM∶MBAM＝100∶5的预混水溶液15％、0.01-0.05wt％聚丙烯酸铵，搅拌混合，混合后用氨水将浆料pH值调整到9，加入0.01％浓度5％的过硫酸铵溶液，进一步搅拌后采用震动浇注成型，干燥养护24小时后，在150℃烘干12小时，经800℃烘烤4小时后使用。浇注料指标如下：抗折强度：36MPa，体积密度：1.86g/cm³，气孔率：14％，热稳定次数(1100℃水冷)：≥40，导热系数：0.26w/m·k(100℃)、0.34w/m·k(1000℃)。