CN100369866C - 石英质热修料及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英质热修料及使用方法，针对现有热修材料二氧化硅含量低，不含黏结剂，热膨胀系数高，无法制成预制块的问题。本发明包括：3至7份生硅粉、3至7份微硅粉、1至2份硼砂、1至4份羧甲基纤维素、2至5份磷酸二氢铝、0.08至0.15份防爆纤维、约100份熔融石英。本发明使用方法包括以下步骤：(1)将泥状的石英质热修料按烧蚀穿孔处孔洞的形状，捣打成预制块，烘干；(2)用预制块堵塞孔洞；(3)用泥状石英质热修料堵塞缝隙。本发明耐高温、抗侵蚀、热膨胀系数小、抗热冲击性能好、不污染玻璃液、可塑性强、黏结性好，适于对现有玻璃熔窑的小炉、大碹、胸腔和火焰空间进行热修。

Description

石英质热修料及使用方法

技术领域

本发明涉及一种石英质热修料及使用方法。

背景技术

现有玻璃熔窑在运行期间，因为高温和腐蚀的原因，需要多次对窑体的损坏部位进行修补，修补的方法主要有两种，一种是冷修，一种是热修。所谓冷修是指维修时停窑降温，当窑内温度降到一定水平的时候，对窑体进行修补。所谓热修是指维修时不停窑或者停窑不停火，在温度较高时对窑体进行修补。由于相对于冷修来讲，热修是在几乎不停产的状态下进行的，经济实惠，所以热修是玻璃熔窑修补的首选方法。

热修因修补部位不同大体可分为三种热修类型：与火焰接触的小炉、大碹、胸腔和火焰空间的热修；与玻璃液接触的熔化池、加料口和流液洞的热修；蓄热室和换热器的热修。不同类型的热修因损坏的形式不同，所处的环境不同，热修的方法不同，使用的热修材料亦不同。其中小炉、大碹、胸腔和火焰空间的热修温度高、环境恶劣，对热修材料的要求很高。

现有针对小炉、大碹、胸腔和火焰空间的热修材料配比为：硅砖颗粒(二氧化硅含量约为95％)占总重的60％，生硅粉(二氧化硅含量约为98％)占总重的10％，熟硅粉(二氧化硅含量约为95％)占总重的30％，微硅粉(二氧化硅含量约为90％)占总重的4.5％，外加少量的黏结剂。由于现有热修材料二氧化硅含量低(小于96％)，日常使用中热修材料碎屑掉入玻璃液中会对玻璃液形成污染(玻璃液主要成分为二氧化硅)；另外，现有热修材料中不含黏结剂，使用时需另配；再有，现有热修材料因为使用天然硅石为主料，造成热膨胀系数高，无法针对窑体损坏部位的孔洞尺寸制成预制块，将孔洞堵实，造成日后的反复修补，费时费力，增加成本。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种二氧化硅含量高、不污染玻璃液、热膨胀系数小、含黏结剂、易成形的石英质热修料及使用方法。

为了达到上述发明目的，本发明石英质热修料，包括：3至7份生硅粉、3至7份微硅粉、1至2份硼砂、1至4份黏度为500至800的羧甲基纤维素、2至5份磷酸二氢铝、0.08至0.15份长度为3至5毫米的防爆纤维、30至50份粒度小于等于0.088毫米的熔融石英、50至70份粒度大于0.088毫米小于5毫米的熔融石英，其中，磷酸二氢铝中五氧化二磷的含量-为55％至65％、三氧化二铝的含量为15％至25％。

上述的石英质热修料中，生硅粉为5份、微硅粉为4.5份、硼砂为1.3份、黏度为500至800的羧甲基纤维素为2份、磷酸二氢铝为3份、长度为3至5毫米的防爆纤维为0.1份、粒度小于等于0.088毫米的熔融石英为40份、粒度大于0.088毫米小于5毫米的熔融石英为60份。

一种石英质热修料的使用方法，包括以下步骤：

(1)石英质热修料加水搅拌均匀，呈泥状；

(2)将泥状的石英质热修料按烧蚀穿孔处孔洞的形状，用木模或铁模捣打成相同尺寸的预制块，烘干；

(3)用预制块堵塞所述孔洞；

(4)用泥状石英质热修料堵塞预制块与孔洞之间的缝隙。

本发明石英质热修料，耐高温、抗侵蚀、热膨胀系数小、抗热冲击性能好、不污染玻璃液、可塑性强、黏结性好；本发明石英质热修料的使用方法简单、有效。

附图说明

图1是石英质热修料修碹顶的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

本发明采用高纯、优质熔融石英为原料，经破碎、粉磨加工后进行严格的粒度级配，添加矿化剂、粘结剂等混合而成。

本发明的石英质热修料中，熔融石英具有耐高温、抗侵蚀，热膨胀系数小，抗热冲击性能好，不污染玻璃液等特点；生硅粉具有增加微膨胀的作用：微硅粉可以增加强度，提高抗折、抗压强度，增加致密度和凝聚力，易烧结：硼砂是矿化剂、防腐剂，在低温状态下具有一些黏结剂的作用；羧甲基纤维素是低温黏结剂，能增加产品强度；磷酸二氧铝是高温黏结剂，也能增加产品强度；防爆纤维可以通过白暴迅速将产品内的水蒸气排出，防止产品炸裂、松散。

石英质热修料主要理化指标如表1所示。

项目

指标

化学成份：(％)	SiO<sub>2</sub>	≥98
			R<sub>2</sub>O+Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	≤0.5
	体积密度：g/cmu				1.8
抗折强度：MPa			110℃*24h	≥0.3
	600℃*3h	≥0.3
			耐火度：℃		≥1710
最高使用温度：℃		1680

表1

石英质热修料所以能成为最理想的热修材料是因为它具有耐高温，抗热冲击，良好的加工性能和不污染玻璃等。石英质热修料之所以具有这些优良性能是源于熔融石英的各种性质，具体见表2。

	熔融石英
		真比重 克/厘米<sup>3</sup>	2.22
容重 克/厘米<sup>3</sup>	2.0-2.1
		气孔率 ％	6-12
抗压强度 公斤/厘米<sup>2</sup>	＞1000
		耐火度 ℃	1720
热膨胀率 ％1000℃	0.05
		荷重软化温度 ℃	1400
热传导系数 卡/厘米·秒·℃
		300℃	2.5-2.8*10<sup>-3</sup>
800℃	5.3-5.5*10<sup>-3</sup>

表2

熔融石英的热膨胀率是各种耐火材料中最低的，不同温度下的膨胀系数见表3。

温度(℃)	100	200	300	400	500	600	700	800	1000	1200
											膨胀系数a*10<sup>7</sup>(℃)	5.1	5.85	6.27	6.35	6.12	6	5.71	5.62	5.56	5.42

表3

石英质热修料热修碹顶的方法(如图1所示)如下：

(1)根据孔洞大小计算石英质热修料的用量；

(2)除去碹顶孔洞周围的保温层，清理孔洞周边；

(3)用石英质热修料制作预制件，作为热修模板，干燥24小时；

(4)降低炉温炉压，减少孔洞穿火；

(5)将预制件放入孔洞下部并吊在拉条上；

(6)将半糊状石英质热修料充填满，高于碹顶表面并抹平。

石英质热修料热修小炉的使用方法如下：

1、热修小炉底：将糊状石英质热修料用热修铲从小炉侧墙检修口送入小炉底上，快速均匀铺平，铺至原小炉底厚度即可。

2、热修小炉侧墙：基本同小炉底，只是用热修铲一层一层往上贴，每次贴1厘米左右。

3、热修小炉碹：用较粘稠的石英质热修料泥浆(硬泥)堵住穿火处，在碹顶上覆盖一层厚度为50毫米的热补料泥浆。

石英质热修料对火焰空间胸墙的热修方法如下：

扒掉胸墙外层保温砖，用石英质热修料制成热修砖，将热修砖在硅砖外砌成墙，用石英质热修料泥浆灌满硅砖和热修砖之间的缝隙，最后将其表面抹平，外部再砌轻质硅砖保温层。

使用硅砖热修时必须将加工好的硅砖预先预热到900℃以上方能使用，这样不仅增加了热修时间，也加大了热修的难度。硅质热补泥浆是硅质材料以磷酸做黏结剂，硅质材料体积变化大，并且难以烧结，一般加入烧结剂影响抗侵蚀性能。所以热修后往往出现裂缝或被烧穿，只能在恶劣的环境下反复热修。石英质热修料不仅抗热冲击性极好，可塑性强，加工性能也很好，用水即可配制成使用泥浆，控制水量可得到不同黏度的泥浆。用较稠的具有可塑性泥浆可预制成所需的各种形状的热修砖，并能在热修砖中预埋挂钩、吊环等。热修砖需经干燥，一般在蓄热室附近的烟道地面，即可达到热修操作的强度。所以，使用石英质热修料省去了硅砖预热到900℃；填充碹孔洞要吊挂金属模板；防止含杂质的热修料污染玻璃的措施等。同时也缩短了热修时间，降低操作人员的劳动强度，保证了热修的质量和玻璃液的质量。

Claims (3)

1.一种石英质热修料，包括：3至7份生硅粉、3至7份微硅粉、1至2份硼砂、1至4份黏度为500至800的羧甲基纤维素、2至5份磷酸二氢铝、0.08至0.15份长度为3至5毫米的防爆纤维、30至50份粒度小于等于0.088毫米的熔融石英、50至70份粒度大于0.088毫米小于5毫米的熔融石英，其中，磷酸二氢铝中五氧化二磷的含量为55％至65％、三氧化二铝的含量为15％至25％。

2.根据权利要求1所述的石英质热修料，其特征在于：生硅粉为5份、微硅粉为4.5份、硼砂为1.3份、黏度为500至800的羧甲基纤维素为2份、磷酸二氢铝为3份、长度为3至5毫米的防爆纤维为0.1份、粒度小于等于0.088毫米的熔融石英为40份、粒度大于0.088毫米小于5毫米的熔融石英为60份。

3.一种如权利要求1所述的石英质热修料的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)石英质热修料加水搅拌均匀，呈泥状；

(2)将泥状的石英质热修料按烧蚀穿孔处孔洞的形状，用木模或铁模捣打成相同尺寸的预制块，烘干；

(3)用预制块堵塞所述孔洞；

(4)用泥状石英质热修料堵塞预制块与孔洞之间的缝隙。