[发明专利]一种高炉热态维修用低回弹率喷涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业高炉内衬热态维修喷补用不定形耐火材料，提供一种高炉内衬热态维修用的低回弹率喷涂料及其制备方法。

背景技术

我国的高炉热态喷补技术始于1992年的宝钢1#高炉，是从日本引进的技术，之后宝钢自行开发研制了遥控喷补机械，由冶金建筑研究总院提供喷补料，于1993年成功进行了喷补工业试验。随后喷补技术在国内得到了长足的发展。

高炉热态喷补技术是利用高炉休风时，通过对炉衬损毁部位实施的炉内热态喷补修复炉型，改善内衬周向及轴向均衡程度，达到煤气气流稳定，减少边缘气流管道的目的，从而减少了悬料、崩料、滑料次数，提高高炉利用系数的一项维护技术；其具有施工方便、耗时少、投产快的优点。当高炉运行不畅，生产指标低下时，可以采取局部或全面喷补恢复合理炉型使高炉实现高产、低耗、优质、高效益目标，有效地延长了高炉使用寿命。

高炉热态喷补维修是在一定的压力下将喷补料喷涂在原损毁的内衬上，要求喷补料有优异的粘附性能，在喷涂施工时回弹率低，回弹损失小。通常情况下喷补维修一次的回弹损失在10％～15％，更有甚者达到20％。这样不仅造成了原材料资源的浪费，而且也给后续操作带来诸多不便。通过分析影响回弹损失的因素有很多，如颗粒级配的组成、微粉的种类及其组成、配料组成等。喷补料回弹率和附着性有很大关系，附着性不好会直接影响到喷补料高温环境中的使用性能。因而通过科研工作提高喷补料的附着性、降低回弹率是提高喷补维修技术质量的一个工作重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉热态维修用低回弹率喷涂料及其制备方法，本发明的喷涂料特别适用于高炉内衬热态喷补维修。在不改变原有铝硅体系的基础上，通过优化颗粒级配组合，同时添加木钙粉、有机纤维等原料，使该喷涂料具有优异的附着性、低的回弹率，同时也满足了喷补料应当具有的抗渣侵蚀、耐磨性等性能的要求。

本发明的一种高炉热态维修用低回弹率喷涂料，以合成莫来石、焦宝石为耐火骨料，添加氧化铝微粉等耐火粉料；它包括下列原料及按质量百分比计量的含量：

耐火骨料：5～0mm合成莫来石颗粒30～55％，

          5～0mm A级焦宝石颗粒10～35％，

耐火粉料：200～325目合成莫来石粉10～25％，

          200～325目A级焦宝石粉0～15％，

铝酸盐水泥3～8％，

粘土粉2～7％，

2～5μ硅微粉1～3％，

5μ氧化铝微粉3～6％，

聚磷酸盐0～0.3％，

偏磷酸盐0～0.3％，

木钙粉0.5％～3％，

有机纤维0～0.3％。

上述喷涂料中，所述组分的优先选择范围是：耐火骨料含量为55～65％，耐火粉料中微粉的总含量不得大于11％；所述的耐火骨料与耐火粉料的比例优先选择62％∶38％；耐火骨料中5～3的大颗粒控制在8～13％，1～0细颗粒控制在25％以内；聚磷酸盐为0.05～0.1％，偏磷酸盐为0.05～0.1％。所述的铝酸盐水泥采用快硬型和普通型复配，依据施工环境温度的不同加以调节，满足施工时间的要求。

本发明所述的高炉热态维修用低回弹率喷涂料的制备方法，第一步将硅微粉、氧化铝微粉、粘土粉、铝酸盐水泥、聚磷酸盐、偏磷酸盐、木钙粉再加一部分莫来石粉预先混合，第二步将有机纤维与耐火骨料搅拌混合，第三步将第一步和第二步混合的原料、与余下的原料一起搅拌混合均匀。

本发明的高炉热态维修用喷涂料与现有技术比较，具有如下创新和效果：

1、本发明通过大量的实验，探索了粒度组成与喷涂料粘附性和回弹损失的关系，得出了合理的级配组合。临界粒径控制在不大于6mm，大颗粒组成控制在8～13％，1～0的细颗粒控制在25％内，优先选择耐火骨料与耐火粉料的比例为62∶38，即可使喷涂料的回弹损失降低3个百分点。

2、优化颗粒级配组成之后进一步对微粉、有机纤维加入量进行了探讨，微粉包括氧化铝微粉、硅微粉和粘土粉，氧化铝微粉和硅微粉都具有很高的活性，有助于中温、高温环境下喷涂衬体形成较高的强度，除此之外硅微粉在中低温时对强度也起到良好的作用。但是过多的加入不利于水分的排出，在热态环境施工时就会大量剥落，而不利于后续喷涂工作，本发明中将微粉的加入总量控制在11％以内。有机纤维的加入可以增加材料的自身的承重力同时有利于材料内部水分的排出，减少因自重下坠产生的损失同时提高抗剥落能力；其合理的加入量在0.3％以内。