[发明专利]高温时涂布到炉耐火材料上形成釉层的组合物及形成釉层的方法

说明书

                        发明领域

本发明涉及高温施加到作为高温炉壁表面的砖、不定型耐火材料、接缝等部位上、在表面上形成釉层的釉药组合物、保护炉壁表面的釉层，以及在炉内壁表面上形成釉层的方法。

本发明特别涉及防止在煤干馏或碳焙烧时生成的焦油等碳物质附着到焦炉、碳烧成炉等炉内壁表面上的方法。

                        发明背景

高温炉用于各种工业用途，但在使用过程中，发生诸如炉中生成的反应物或尘埃的附着，接垢(スケ一ル)增大，或者因长期使用而受到损伤等故障。为此，必须用更致密的层来涂覆炉的耐火材料表面，或者在损伤部位嵌入耐火材料进行修补。

就小型炉而言，在这种情况下，采用停炉这一理所当然的措施是容易办到的，但在大型炉的情况下，往往是长期连续运行的，且大多要求炉体不经冷却而在高温下采取措施。

作为炉耐火材料表面的高温涂布方法，有不定形耐火材料的喷涂、或等离子或电弧喷镀等方法。前者是比较便宜的方法，但存在难以形成致密的覆层，且覆层的强度太低，容易剥离的缺点。后者虽能形成强度较高的膜，但存在施工费用高，经费有困难的缺点。

上述结垢的特例是焦炉中存在碳物质附着到耐火材料表面的问题。

焦炉通过将煤在约1100℃烘烤20-25小时制造焦炭。在煤的干馏过程中，产生焦油状物质和烃的气体。它们侵入焦炉内壁、炉盖、进煤口等缝隙、炉体耐火材料的开口气孔，被热解而碳化形成坚固的碳附着物。

这种碳附着物成为降低耐火材料熔点且使耐火材料变脆的原因。由于积聚的碳附着物的原因，炉盖的开闭变得困难，并使炉盖对于焦炉的密封性能变坏。因此，尽管可借机械方法除去附着的碳，但因其坚固附着，清除作业费时，作业环境也恶劣。而且在清除作业中，耐火材料本身的表面有时也被剥去。作为另外的方法，有吹入空气或氧气，进行烧除的方法，但此法作业范围只限于炉口附近。为清扫炉的整体，必须中止炉的作业，使炉成为空窑状态，才能进行烧除操作。但烧除操作本身既是一种严酷的高温作业，又因烧除时的燃烧热造成炉体耐火材料的局部高温状态，成为炉体损伤的原因。

针对这种状况，人们对那些不易附着碳的耐火材料和用涂膜覆盖耐火材料表面进行保护的方法一直在进行各种研究。

例如，

①特公昭62-19477：把一种由碳化硅、氮化硅或石墨粒子与无机粘结剂组成的组合物涂布在焦炉的内衬砖上。

②特开昭62-197371：焦炉内壁表面上涂布由碳化硅、氮化硅等组成的赋予耐热性及防止焦油类物质渗透的药剂、由磷酸盐、氧化钇等组成的粘结剂以及由钛酸钾纤维组成的赋予绝热性的药剂。

③特公昭63-40463：焦炉开口用内衬耐火材料上涂布含石墨粉、硅胶、氧化铝溶胶等的无机粘结剂。

④特开昭63-236783：制造的同时烧成釉药和砖，形成釉层的焦炉用耐火砖。

在上述各方法中，使用碳化硅、氮化硅或石墨等的方法①、②、③，其粒子与粘结剂的亲合性不良，密合强度不足，故而作业中有时出现涂布层剥落的问题。

使用形成釉层的砖的方法④，密合性良好，在作业中也不脱落。并且因釉层覆膜中几乎没有气孔，故也没有碳的渗透，是非常有用的方法。但是，尽管此法适用于制造新的焦炉或炉盖，但是焦炉作业时，在耐火材料表面高温形成釉层是不可能的。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，作为第一目的的是，将釉药高温施至构成高温炉内壁表面的砖、接缝、不定形耐火材料表面上溶敷形成釉层。

同时，作为第二目的的是，将釉药施至焦炉等炉内壁表面上，使釉药在炉壁表面耐火材料上溶敷形成，利用该致密、耐久、高性能的覆膜，达到防止碳的附着，或者即使附着也容易剥离，延长炉的寿命。

                      发明的公开

本发明以这样的釉药为要点：所述釉药由特定的金属氧化物组合构成，当施至炉内壁表面时，虽在炉的实际炉温附近或该温度之下的温度中，一熔融即形成釉层，但施用后，釉的熔点逐渐升高，保持釉层状态。

釉层在炉内耐火材料表面溶敷形成后，由于在炉的作业状态下不会熔融或软化，故能够形成坚固的釉层，并且利用它能做到使碳不易附着，或者即使附着也易于剥离，所以能达到前述目的。