[发明专利]一种陶瓷耐磨热喷补料及制备方法

说明书

本发明公开一种陶瓷耐磨热喷补料及制备方法，由耐火集料和结合剂配制而成，结合剂的加入量为耐火集料总重量的25‑30%；耐火集料由复合金属粉末、粒度3‑1mm的硅石颗粒、粒度1‑0.088mm的硅石颗粒，粒度0.088以下的硅石细粉组成；本发明的陶瓷耐磨热态喷补料，具有耐高温、耐侵蚀、耐磨抗剥落、高温体积稳定、与残砖砌体相融性好、粘结能力强、施工方便等优良性能，是炭素煅烧炉罐壁、焦炉炭化室等砌体损坏时热修补用的理想耐火材料。

技术领域

本发明涉及不定形耐火材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷耐磨热喷补料及其制备方法。

背景技术

罐式炉是利用物料挥发分燃烧的自热式煅烧设备。其中，物料不直接与空气接触，碳质烧损较少，而且可能在焦粒上形成微量挥发分沉积热解炭，煅烧焦重量较高，因此罐式炉在炭素行业被广泛采用。

利用罐式煅烧炉生产的煅后石油焦是生产电解铝用阳极的主要原材料，罐式煅烧炉正常运行状态下，一般寿命为8-10年，但近年来，由于各种因素如石油焦中硫含量超标、工艺相对落后等，罐式煅烧炉的使用寿命在大幅度下降，如罐体硅砖重量问题、筑炉技术问题和温度控制问题、原料对硅砖墙的磨损问题等，使得罐式煅烧炉的运行时间不足1年就会出现不同程度的罐体硅砖墙内壁溶蚀脱层、麻面、凹陷等现象，局部甚至有串孔现象，深度达60mm(罐体壁厚度为80mm)，大部分凹陷出现在3、4层，甚至六到七层（煅烧炉共计为8层），出现这种情况后，会直接影响煅烧炉的使用寿命、产能，炉温也受到相当大的限制，同时会导致罐壁串孔并逐步扩大，从而使炉体丧失生产能力，严重时就会导致整个罐式煅烧炉报废。假如采用停炉大修的手段，一般大修一台罐式锻烧炉从停炉、拆炉、砌筑、烘炉到试生产需要一年左右的时间，而且费用相当高，因此产量受到影响，还需要负担高昂的维修费用。因此罐式煅烧炉在正常运行的温度下进行热态维修，对避免炉体过早的损坏、将高温事故的危害降到最低、延长炉体使用寿命等方面都有重大意义。煅烧炉的维护问题成为当前国内碳素行业共同面临的一项难题。

当煅烧炉损坏时，罐壁砖会出现腐蚀剥落现象，刚开始很难被发现，待80mm的罐壁砖腐蚀到一定程度，火道就会逐渐出现蹿火、漏火现象。常规的修补方法是：1.对较小空洞使用硅质泥浆或者粘土泥浆喷补维修，缺点是：泥浆的强度较低，需要频繁的喷补；2.对于损坏较大的空洞是停炉观察硅砖损坏情况，等炉内温度降至可施工温度，然后对硅砖进行挖补，缺点是：修补时间过长，耽误生产时间，减少产量。

整体来看，喷补料适用于多种炉型，喷补料的材质多为高铝碳质、铝镁质以及镁白云石质等。不同组成的喷补料对于不同的耐火砖的喷补效果不尽相同，例如高铝碳质喷补料多用于高炉喷补，铝镁质喷补料多用于加热炉喷补，镁白云石质喷补料多用于转炉。针对炭素行业的煅烧炉，以上材质的喷补料暴露出附着性能差、不够耐磨、使用寿命不够长等缺点。专利申请号为200810226952.X的发明专利公开了一种复合结合硅质热修补料及其制备方法，该方案组分的重量百分数为45-55%的硅质熟料骨料、8-12%的硅质熟料粉料、20-30%的天然硅石粉、8-12%的复合结合剂、3-5%的增塑剂、1-1.5%的分散剂，该技术方案加入了较多的不同种类的组分，成本较高，且组分的主要粒度分为2级，且粒度相对较大，导致混合不够充分，易烧结为粗大的块状硅晶体，造成尖端、棱角位置应力集中，降低喷补料的力学性能，且晶相组织间易产生较大空隙，在热震稳定性与高温力学性能方面表现较差。因此，如何得到一种组成简单、附着性能、耐磨性能以及热震稳定性较好的炭素煅烧炉用热态喷补料成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷耐磨热喷补料及其制备方法，使损坏严重、面临停产的窑炉，在不停产的情况下经热态喷补之后，可继续长期使用，使用户免遭停产所带来的巨大经济损失。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种陶瓷耐磨热喷补料，由耐火集料和结合剂配制而成，结合剂的加入量为耐火集料总重量的25-30%；

耐火集料由复合金属粉末、粒度3-1mm的硅石颗粒、粒度1-0.088mm的硅石颗粒，粒度0.088以下的硅石细粉组成；