[发明专利]高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料及其制备方法，解决现有高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间产生缝隙的技术问题。本发明一种高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料，其组成组分的重量百分比为：SiC 70～82％,Al₂O₃ 4～9.5％,NiO 1～9.5％,Cr 0.55～1.60％,Fe 0.45～1.30％,CeO₂ 0.5～1.0％,SiO₂ 3.0～5.0％,球状沥青0.5～2.0％，其余为水及其他不可避免的杂质，各组成组分的重量百分比之和为100％。本发明喷涂料的导热系数为14～16W/m·K，喷涂料既可单独为高炉炉衬耐材，又可为高炉炉衬与铸铁冷却壁之间的过渡层。

技术领域

本发明涉及一种高炉炉衬用耐火材料，特别涉及一种高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料及其制备方法，属于冶金耐火材料技术领域。

背景技术

高炉作为当前炼铁的主要工艺设备，其本体使用大量的铸铁冷却壁用于对高炉炉衬的冷却，起到保护炉衬延长高炉寿命的作用。高炉生产工矿下，高炉风口区，温度高，高炉风口区域的还原性气氛强，有大量的液态渣铁存在，所以高炉炉衬采用的是铝质耐火材料，一般采用高铝质组合砖砌筑，为保证冷却效果，并在高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬交界处压入碳质捣料，以尽量消除高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间的间隙。

由于高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁属于不同材质，其热膨胀性能有一定差别，所以高炉生产时在高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间还是会产生一定缝隙，由于气体导热系数仅为0.0385W/m·K，高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间的缝隙带来热阻占总热阻的40～70％，这会极大降低高炉铸铁冷却壁对高炉炉衬耐材的冷却效果，缩短了高炉风口区炉衬耐材的使用寿命，最终缩短高炉的整体寿命。

现有技术中缺乏修补高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间缝隙的耐火材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料及其制备方法，解决现有高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间产生缝隙的技术问题，本发明喷涂料能够消除高炉炉衬耐材与高炉铸铁冷却壁之间的缝隙，实现高炉铸铁冷却壁对高炉炉衬耐材有效冷却，延长高炉内衬的使用寿命。

本发明的技术思路是，在高炉铸铁冷却壁工作表面喷涂一层金属陶瓷质耐火涂料；高炉生产工矿下，喷涂料与高炉铸铁冷却壁中Fe元素形成稳定的金属键，使的高炉铸铁冷却壁与喷涂料紧密结合；其中的特定金属氧化物能够提高喷涂层的热膨胀系数，增强喷涂料抗剥落性，从而保证高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬耐材的紧密结合，避免高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬耐材之间产生缝隙；实现高炉铸铁冷却壁对高炉炉衬耐材的有效冷却，延长高炉内衬的使用寿命。

本发明采用的技术方案是：一种高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料，其组成组分的重量百分比为：SiC 70～82％,Al₂O₃ 4～9.5％,NiO 1～9.5％,Cr 0.55～1.60％,Fe 0.45～1.30％,CeO₂ 0.5～1.0％,SiO₂ 3.0～5.0％,球状沥青0.5～2.0％，其余为水及其他不可避免的杂质，各组成组分的重量百分比之和为100％。

本发明喷涂料的导热系数为14～16W/m·K。

本发明喷涂料既可以单独作为高炉炉衬耐材使用，又可以作为高炉炉衬与高炉铸铁冷却壁之间的过渡层。本发明喷涂料中含有氧化铝，在与铝质耐材配合使用时，既可以紧密结合高炉铸铁冷却壁，又可以紧密结合铝质耐材，发挥有效联接作用，保证高炉铸铁冷却壁对高炉炉衬的冷却效果，提高高炉炉衬寿命。

上述高炉铸铁冷却壁与高炉炉衬结合部用喷涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：