CN101219904A - 热补修补料及其热补压入方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种修补料及其修补方法。该修补料包括80－120重量份A料，A料含有事先调整了粒度的耐火骨料、耐火粉料、添加剂；15－35重量份B料：B料含有结合剂、稀释剂；以及加入到A料或B料中的硬化剂、硬化加速剂、保湿剂，或A料中加入硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中的一种或多种，而硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的原料加入B料中；在所述修补料中含有0.1－2重量份硬化剂，0.1－2重量份硬化加速剂，0.1－2重量份保湿剂。该修补方法在于在修补料被压入至输送管道前包括二次搅拌过程。本发明修补作业连续性高，修补效果好，可以达到在任何温度以及从修补料被压入到硬化的任一时刻都可以对硬化反应速度进行控制。

Description

热补修补料及其热补压入方法

技术领域

本发明涉及一种修补料及其用于修补的方法，属于耐火材料领域。

背景技术

高炉修补对延长高炉使用寿命以及对高炉的稳定作业都非常重要。通常是在高炉停止运转时完成对高炉的修补过程。目前在修补高炉时，所用的修补料主要采用含碳的结合剂如沥青、焦油或各种树脂。如中国专利文献CN1100701A料中公开了一种常温固化树脂结合不定型耐火材料的生产方法，采用不定型耐火材料与传统的结合剂甲阶酚醛树脂相结合的方式来改善修补效果，此外对比文献中还公开了实施修补过程的方法：到达施工现场前将除结合剂外所有的固料均进行混合，开始施工前再将一定量结合剂加入至固料中，随后开始施工修补过程。但对比文献中的技术存在以下问题：1)由于高炉停止运作时，水冷壁板或冷却板孔隙间的温度会进一步降低，修补料中采用沥青、焦油或各种树脂等传统的结合剂与耐火补料和耐火粉料混合后，常常出现修补料在温度较低的炉体内不能在短时间内充分硬化，粘合在炉壁上，导致此类修补料不具有令人满意的抗损毁性，修补效果不好；2)当耐火粉料与结合剂混合后倒入修补料压入设备中，将其压入至修补处直至修补完成，整个过程需2到5个小时甚至更长时间，修补料倒入至输送槽后等待被压入至输送管道的这段时间内，修补料中颗粒较大的原料会发生一定的沉降，导致修补料混合不均，影响了修补效果，此外这段时间中还存在修补料硬化的可能性，压入到输送管道后很容易堵塞管道。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于：首先提供一种通过改变硬化速度从而提高修补效果的修补料；其次提供一种修补作业连续性高的修补方法。

为解决上述技术问题，本发明的一个技术方案是：

一种修补料，所述修补料包括：

80-120重量份A料，A料含有事先调整了粒度的耐火骨料、耐火粉料、添加剂；

15-35重量份B料：B料含有结合剂、稀释剂；

以及加入到A料或B料中的硬化剂、硬化加速剂、保湿剂，或A料中加入硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中的一种或多种，而硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的原料加入B料中；

在所述修补料中含有0.1-2重量份硬化剂，0.1-2重量份硬化加速剂，0.1-2重量份保湿剂。

所述A料中：所述耐火骨料为粒度大于0.088mm且小于10mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料中的一种原料或几种原料的混合物；所述耐火粉料为粒度小于0.088mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料中的一种原料或几种原料的混合物；所述添加剂为粒度小于或等于0.088mm的增塑材料和分散材料的混合物，以所述A料为一个单独的整体，所述耐火粉料中每种原料的重量份数为5-55份，所述耐火补中每种原料的重量份数为5-55份；所述添加剂中的各个原料在所述A料中的重量份数为1-5份，

所述B料中：所述结合剂为液态或固态树脂；所述稀释剂为一种液态醇类或多种液态醇类的混合物，以所述B料为一个单独的整体，所述结合剂在所述B料中的重量份数为35-75份，所述稀释剂在所述B料中的重量份数为25-65份，

所述硬化剂为六胺类物质；所述硬化加速剂为一种碱性物质或多种碱性物质的混合物。

所述增塑材料为膨润土，所述分散材料为硅微粉，所述硬化加速剂为氧化钙、氧化镁、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠中的一种或多种原料的混合物，所述保湿剂为甲基纤维素和/或羧甲基纤维素。

所述的修补料用于修补高炉、热风炉。

本发明的另一种技术方案是：

一种修补方法，包括如下步骤：

(1)到达修补现场前，将含有耐火骨料、耐火粉料、添加剂的A料与含有结合剂、稀释剂的B料分开放置；

(2)将所述A料和B料同时送至修补现场后，将所述A料与所述B料混合搅拌后形成混合修补料；

(3)将所述混合修补料倒入与修补料压入设备相连的二次搅拌容器中进行二次搅拌；

(4)在搅拌的同时，将所述混合修补料压入至修补处，待修补料硬化并完成修补过程。

所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂混合至A料中。

所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂混合至B料中。

所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中的一种或多种原料混合至A料中，并将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的原料混合至B料中。

本发明的优点是：

(1)通过在传统的结合剂和耐火材料中添加一定配比的硬化剂、硬化加速剂、保湿剂，达到在高温或常温下，从修补料被压入到硬化的任一时刻对硬化反应速度的控制；

(2)在修补过程中，通过采用二次搅拌技术，不仅能使修补料混合更加均匀，而且还能保证压入作业的连续性，使得大面积修补时泥料不会因为作业不连续而堵塞管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但应当说明的是，这些实施例仅用于说明本发明的方法，而并不能将本发明的范围局限于此。

本发明中，以修补料为一个单独的整体，其组成为：

80-120份A料，A料进一步由事先调整了粒度的耐火骨料、耐火粉料、添加剂组成；15-35份B料：B料进一步由结合剂、稀释剂组成；0.1-2份硬化剂；0.1-2份硬化加速剂；0.1-2份保湿剂。

A料中：耐火骨料为粒度大于0.088mm且小于10mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料等非碱性材料中的一种原料或几种原料的混合物，耐火粉料为粒度小于0.088mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料等非碱性材料中的一种原料或几种原料的混合物。添加剂为粒度小于或等于0.088mm的增塑材料和分散材料的混合物，其中增塑材料为具有低熔点并可以起到助烧作用的一种或多种原料，如膨润土，主要起到助烧和粘结作用；分散材料为具有润滑分散作用的一种或多种原料，如硅微粉。以A料为一个单独的整体，其中，耐火粉料和耐火补料中的各个原料在A料中的重量份数为5-55份；添加剂中的各个原料在A料中的重量份数为1-5份。其中，需要进一步说明的是，A料中各个原料均可为市售产品，其粒度标准为本领域人员所熟知，耐火骨料的粒度通常大于或等于0.088mm，耐火粉料的粒径通常小于或等于0.088mm。

B料中：结合剂为液态或固态树脂，如市售任何型号的改性酚醛树脂；稀释剂为一种液态醇类或多种液态醇类的混合物，优选乙醇，其作用为是对结合剂的粘度进行调整。以B料为一个单独的整体，其中，结合剂在B料中的重量份数为35-75份，稀释剂在B料中的重量份数为25-65份。

此外，硬化剂为六胺类物质，如乌洛托品；硬化加速剂为一种或多种碱性原料的混合物，如碳酸钠、硅酸钠、氧化钙、氧化镁、氨水等；保湿剂为纤维素类中的一种或多种的混合物，如羧甲基纤维素、甲基纤维素等，保湿剂的作用是延长修补料在常温下管道中的硬化时间，防止压入过程中换管间歇时修补料在管道中发生堵塞。通过调节硬化剂、硬化加速剂、保湿剂在总修补料中的配比，可以对修补料的硬化时间进行调整。

本发明中，当A料、B料进行充分混合时，B料中的结合剂与硬化剂反应从而使修补料硬化，最终达到修补的目的。此外本发明还通过在修补料中加入硬化加速剂进一步调整修补料的硬化速度。本发明通过调节硬化剂、硬化加速剂、保湿剂在A料、B料中的添加比例，可以达到在高温或常温下，从修补料被压入到硬化的任一时刻对硬化速度进行控制的目的，使得修补料在到达修补处时可以在短时间内充分硬化，提高了修补效果。

在一个具体实施例中，本发明的修补料用于修补高炉，以修补料为一个单独整体，其中各组成的重量份数比为：A料为80-120份，B料为15-35份，0.1-2份硬化剂，0.1-2份硬化加速剂，0.1-2份保湿剂。其中，再以A料为一个单独的整体，其包括以下原料：

耐火骨料包括粒度为0.088-10mm的高铝料，其重量份数为25-55份；

耐火粉料包括粒度小于或等于0.074mm的高铝粉，其重量份数为5-20份；粒度小于或等于0.074mm的SiC，其重量份数为15-55份；粒度小于或等于0.088mm的无烟煤，其重量份数为15-35份；

添加剂包括粒度小于或等于0.088mm的膨润土，其重量份数为1-5份；粒度小于或等于10μm的硅微粉，1-5份，

再以B料为一个单独的整体，其包括以下原料：

结合剂为改性酚醛树脂，其重量份数为35-75份；稀释剂为无水乙醇，其重量份数为25-65份；

此外，本实施例中的硬化剂为乌洛托品；硬化加速剂为碳酸钠、硅酸钠、氧化钙、氧化镁、氨水等原料中的一种或多种；保湿剂为羧甲基纤维素和/或甲基纤维素。

本发明的另一个具体实施例中，修补料具体用于热风炉的修补，修补料为一个单独整体，其中个组成的重量份数比为：A料为80-120份，B料为15-35份，以及0.1-2份硬化剂，0.1-2份硬化加速剂，0.1-2份保湿剂。其中，再以A料为一个单独的整体，其包括以下原料：

耐火骨料包括粒度为0.088-10mm的高铝料，其重量份数为25-55份；

耐火粉料包括粒度小于或等于0.074mm的高铝粉，其重量份数为15-50份；添加剂包括粒度小于或等于0.088mm的膨润土，其重量份数为1-5份；粒度小于或等于10μm的硅微粉，1-5份，

再以B料为一个单独的整体，其包括以下原料：

结合剂为改性酚醛树脂，其重量份数为35-75份；稀释剂为无水乙醇，其重量份数为25-65份；

此外，本实施例中的硬化剂为乌洛托品；硬化加速剂为碳酸钠、硅酸钠、氧化钙、氧化镁、氨水等原料中的一种或多种；保湿剂为羧甲基纤维素和/或甲基纤维素。

本发明中优选采用改性酚醛树脂的原因只要是其价格低廉且修补效果好，优选采用乙醇作为稀释剂的原因是其对环境和人体均不会造成污染。此外，本发明修补料所使用的耐火补料、耐火粉料、结合剂、稀释剂、硬化剂、硬化加速剂以及保湿剂均可采用市售的任何型号原料，均可达到本发明的目的。

以上对本发明中修补料进行说明，接下来对高炉修补料的修补方法进行说明和描述。

首先在到达修补现场前，将各料进行混合。混合过程如下：

(1)将A料中的各种原料与硬化剂、硬化加速剂、保湿剂进行混合搅拌；将B中的各种原料进行混合搅拌，并分别装包后送至修补现场；或者为

(2)将B料中的各种原料与硬化剂、硬化加速剂、保湿剂进行混合搅拌；将A中的各种原料进行混合搅拌，并分别装包后送至修补现场；或者为

(3)将A料中的各种原料与硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中一种或多种原料进行混合搅拌；再将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的各种原料与B料混合搅拌，并分别装包后送至修补现场。

在到达修补现场前需将混合搅拌好的A料与B料分开放置，即使A料中的耐火补料和耐火粉料与B料中的结合剂分开放置，以便最大程度的避免修补料在进行修补前就发生硬化等不利情况，使修补料的运输更加方便。

在高炉修补现场，对高炉进行修补前，将预先混合搅拌好的A料放入与混练机进行搅拌一定时间，如3-5分钟，然后按照一定比例加入B料进行混合，搅拌一定时间如8-10分钟，从而得到混合后修补料，将混合好的修补料倒入与压入设备相连的二次搅拌容器中进行二次搅拌并在搅拌的同时通过压入设备将混合后的修补料连续压入至输送管道中，开始压入修补作业，直至修补料到达修补处并最终硬化完成修补过程。

本发明中采用二次搅拌过程，从而使从A料与B料混合到混合后修补料被压入至输送管道中的这段时间中，修补混合料不存在停滞过程，因此避免了修补料中的各种原料发生沉降分离的可能性，同时避免了修补料在到达修补处前就发生硬化的可能性，保证了修补效果，故采用这种方法可以使整个修补料的压入过程实现连续化作业，防止压入过程中修补料在传输过程中堵塞管道。

通过以上对修补料及其修补方法的说明，可以看出，本发明中的修补过程采用二次搅拌不仅能使修补料混合更加均匀，而且还能保证压入作业的连续性，使得大面积修补时泥料不会因为作业不连续而堵塞管道；并且通过改变修补料中A料、B料中各原料组分的比例达到调整硬化速度的目的，使修补料可以在相对较低温低下硬化，并且修补料不受高炉内环境的影响。通过采用本发明的修补料压入方法，可以提高修补料保存和使用方面的效果和现场使用的灵活性。

以上对修补料及其修补方法进行说明和描述，下面结合具体实施例对本发明修补料及其修补方法作进一步的说明和描述。但应当说明的是，这些实施例仅用于说明本发明的方法，而并不能将本发明的范围局限于此。

首先按照表1中所列，将A料、B料按照前述过程进行混合搅拌，其具体的修补方法如下：先将预先混合均匀的A料、B料包装好发货至现场。现场开始修补前，在需要压入处开好孔，焊接好压浆连接短管，将包装袋中已经混合均匀的A料倒入搅拌机，混合3-5分钟后按照表1中的比例加入B料，再搅拌8-10分钟，随后将搅拌均匀的混合料放料至二次搅拌槽内进行二次搅拌并连续开始进行修补过程，整个过程连续不间断，最大程度的避免了修补料在到达修补处前就发生硬化堵塞管道的情况。其中实施例7-9优选用于修补热风炉，主要是根据所要修补的炉体内部环境的材质不同，而改变修补料中原料的配比，以使其修补效果达到最佳。

本发明中各实施例的各项参数参见表2。结合上述说明描述以及表2，可以看出本发明中修补料为无污染的环保产品，并具有结构强度高，热态性能稳定和黏附性强等特点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

表1

	以A料为整体，其包括的原料及各原料在A料中的重量份数	以B料为整体，其包括的原料及各原料在B料中的重量份数	A料、B料重量份数比例
				实施例1	高铝料粒度0.088-10mm--25份；高铝粉粒度≤0.074mm--20份；SiC粒度≤0.074mm--15份；无烟煤粒度≤0.088mm--35份；硅微粉粒度≤10μm--5份；氧化钙--0.1份；甲基纤维素--0.1份	改性酚醛树脂--35份；无水乙醇--25份；乌洛托品--1份	80份∶15份
实施例2	高铝料粒度0.088-3mm--45份；高铝粉粒度≤0.074mm--10份；SiC粒度≤0.074mm--18份；无烟煤粒度≤0.088mm--20份；膨润土粒度≤0.088mm--2份；硅微粉粒度≤10μm--5份	改性酚醛树脂--60份；无水乙醇--40份；乌洛托品--0.2份；氧化镁--0.1份；羧甲基纤维素--0.2份	100份∶30份
				实施例3	粘土料粒度0-3mm--55份；高铝粉粒度≤0.074mm--5份；SiC粒度≤0.074mm--55份；无烟煤粒度≤0.088mm--15份；膨润土粒度≤0.088mm--5份；硅微粉粒度≤10μm--1份；羧甲基纤维素--2份	改性酚醛树脂--75份；无水异丙醇--65份；乌洛托品--2份；氧化钙和氧化镁的混合物--1份	120份∶35份
实施例	粘土料粒度0-10mm--15份；高铝料粒度0-10mm--45份；高铝粉粒度≤0.074mm--20份；SiC粒度≤0.074mm--15份；	改性酚醛树脂--35份；无水乙醇--25份；氨水--0.2份；羧甲基纤维素--0.1份	80份∶15份

4	刚玉粒度≤0.088mm--35份；膨润土粒度≤0.088mm--1份；硅微粉粒度≤10μm--5份；乌洛托品--0.5份
				实施例5	高铝料粒度0-3mm--45份；高铝粉粒度≤0.074mm--10份；氧化铬粒度≤0.074mm--18份；无烟煤粒度≤0.088mm--20份；膨润土粒度≤0.088mm--2份；硅微粉粒度≤10μm--5份；碳酸钠--0.1份	改性酚醛树脂--60份；无水甲醇--40份；乌洛托品--1份；甲基纤维素--0.5份	100份∶30份
实施例6	高铝料粒度0-3mm--55份；高铝粉粒度≤0.074mm--5份；SiC粒度≤0.074mm--55份；无烟煤粒度≤0.088mm--15份；膨润土粒度≤0.088mm--5份；乌洛托品--2份；硅酸钠--0.3份；甲基纤维素--1份	改性酚醛树脂--75份；无水乙醇--65份	120份∶35份
				实施例7	高铝料粒度0-10mm--25份；粘土粒度≤0.074mm--15份；膨润土粒度≤0.088mm--1份；硅微粉粒度≤10μm--5份；乌洛托品--1份；氧化钙--0.1份	改性酚醛树脂--35份；无水乙醇--25份；羧甲基纤维素--0.1份	80份∶15份
实施例8	高铝料粒度0-3mm--50份；高铝粉粒度≤0.074mm--43份；膨润土粒度≤0.088mm--2份；硅微粉粒度≤10μm--5份；甲基纤维素和羧甲基纤维素--0.2份	改性酚醛树脂--60份；无水乙醇--40份；乌洛托品--0.2份；碳酸氢钠--0.1份	100份∶30份
				实施例9	粘土粒度0-3mm--25份；高铝料粒度0-3mm--15份；高铝粉粒度≤0.074mm--50份；膨润土粒度≤0.088mm--5份；硅微粉粒度≤10μm--1份	改性酚醛树脂--75份；无水乙醇和无水异丙醇的混合物--65份；乌洛托品--2份；碳酸钠--1份；羧甲基纤维素--2份	120份∶35份
实施例10	高铝料粒度0-3mm--25份；刚玉粒度≤0.074mm--15份；膨润土粒度≤0.088mm--1；硅微粉粒度≤10μm--5份；氧化钙--1份	改性酚醛树脂--35份；无水乙醇--25份；乌洛托品--1份；羧甲基纤维素--2份	80份∶15份

表2

实施例	抗折强度(MPA料)		耐压强度(MPA料)		粘结强度(MPA料)
						75℃×36h	110 ℃×24h	110℃×24h	75℃×36h	110℃×24h
	1	3	13	35	14						3
2						6	19	39	16	5
	3	4	14	33	13						2
4						2	11	31	11	2
	5	4	15	38	15						4
6						2	12	34	12	3
	7	3	14	30	10						2
8						5	18	37	17	4
	9	2	12	32	12						2
10						3	15	33	13	3

Claims (8)

1.一种修补料，其特征在于：所述修补料包括：

80-120重量份A料，A料含有事先调整了粒度的耐火骨料、耐火粉料、添加剂；

15-35重量份B料：B料含有结合剂、稀释剂；

以及加入到A料或B料中的硬化剂、硬化加速剂、保湿剂，或A料中加入硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中的一种或多种，而硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的原料加入B料中；

在所述修补料中含有0.1-2重量份硬化剂，0.1-2重量份硬化加速剂，0.1-2重量份保湿剂。

2.根据权利要求1所述的修补料，其特征在于：所述A料中：所述耐火骨料为粒度大于0.088mm且小于10mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料中的一种原料或几种原料的混合物；所述耐火粉料为粒度小于0.088mm的高铝料、粘土料、刚玉、碳化硅(SiC)、氧化铬、碳质材料中的一种原料或几种原料的混合物；所述添加剂为粒度小于或等于0.088mm的增塑材料和分散材料的混合物，以所述A料为一个单独的整体，所述耐火粉料中每种原料的重量份数为5-55份，所述耐火骨料中每种原料的重量份数为5-55份；所述添加剂中的各个原料在所述A料中的重量份数为1-5份，

所述B料中：所述结合剂为液态或固态树脂；所述稀释剂为一种液态醇类或多种液态醇类的混合物，以所述B料为一个单独的整体，所述结合剂在所述B料中的重量份数为35-75份，所述稀释剂在所述B料中的重量份数为25-65份，

所述硬化剂为六胺类物质；所述硬化加速剂为一种碱性物质或多种碱性物质的混合物；所述保湿剂为纤维素类的一种或多种原料的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的修补料，其特征在于：所述增塑材料为膨润土，所述分散材料为硅微粉，所述硬化加速剂为氧化钙、氧化镁、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠中的一种或多种原料的混合物，所述保湿剂为甲基纤维素和/或羧甲基纤维素。

4.权利要求1-3中所述的修补料用于修补高炉、热风炉。

5.一种修补方法，包括如下步骤：

(1)到达修补现场前，将含有耐火骨料、耐火粉料、添加剂的A料与含有结合剂、稀释剂的B料分开放置；

(2)将所述A料和B料同时送至修补现场后，将所述A料与所述B料混合搅拌后形成混合修补料；

(3)将所述混合修补料倒入与修补料压入设备相连的二次搅拌容器中进行二次搅拌；

(4)在搅拌的同时，将所述混合修补料压入至修补处，待修补料硬化并完成修补过程。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂混合至A料中。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂混合至B料中。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中的一种或多种原料混合至A料中，并将硬化剂、硬化加速剂、保湿剂中剩余的原料混合至B料中。