CN103387398A

CN103387398A - 热风炉管道喷涂料及其使用方法

Info

Publication number: CN103387398A
Application number: CN2013103153837A
Authority: CN
Inventors: 常正钦; 李新明; 王琪; 佘春萍; 彭晶晶
Original assignee: ZHEJIANG JINCHENG REFRACTORIES CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Jincheng new material Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: CN103387398B

Abstract

本发明涉及热风炉管道喷涂料及其使用方法，属于耐火浇注料领域。它包括以下重量份数的组分：轻质黏土砖40-60份、珍珠岩3-9份、高铝水泥10-20份、莫来石20-30份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃8-18份、磷酸二氢铝4-9份、镁砂粉10-15份。本发明喷涂料使用时快速、实用、无需特殊养护、抗热震性好。

Description

热风炉管道喷涂料及其使用方法

技术领域

本发明涉及热风炉管道喷涂料及其使用方法，属于耐火浇注料领域。

背景技术

热风炉是将鼓入高炉助燃的空气由常温加热到高温的热工设备。用高炉煤气和焦炉煤气为燃料，将空气加热到1300℃左右。热风炉管道是输送高温热风的设备，要求耐高温。此外，虽然提高风温可以节约炼铁用的焦炭和煤炭，提高生铁产量降低高炉运行成本，但是，提高风温后，空气中的N₂和O₂反应生产NO_X量也大大增加，NO_X通过热风炉耐火材料到达钢壳处，遇到水蒸汽后，生产硝酸，硝酸会引起钢壳的腐蚀，造成开裂。因此热风炉管道内衬常采用浇注料抵抗高温气流冲刷和实现保温隔热的目的，已采用的耐火浇注料有粘土质、高铝质、莫来石质等，这些材料已使用多年，从不同程度满足了使用的要求，但目前仍然存在着表面温度高的问题，风管温度达到300-350℃，因此浪费能源又使高炉生产作业环境变差，此外，热风管道支模、浇注施工困难。

CN102060499B(2012-10-24)公开了一种炼铁高炉热风炉用耐酸涂料组合物及其使用方法，然而该组合物使用时需要养护的时间长，一般为3天以上，实用性和抗热震性仍有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速、实用、无需特殊养护、抗热震性好的热风炉管道喷涂料。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

热风炉管道喷涂料，其包括以下重量份数的组分：轻质黏土砖40-60份、珍珠岩3-9份、高铝水泥10-20份、莫来石20-30份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃8-18份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、磷酸二氢铝4-9份、镁砂粉10-15份。

本发明的优点为：

① 以废轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥、莫来石为主要原料，通过加入膨润土、糊精粉、水合氧化铝、C₁₂H₂₅SO₃Na和有机纤维替代部分结合剂和附着剂，提高喷涂料的附着率、粘结性与塑性等各项性能，并通过适量水玻璃、磷酸二氢铝和镁砂细粉与其余成分起协同增效作用，进一步提高喷涂料的粘结性，促进水泥的凝结与硬化，减少反弹率，提高试样强度和抗热震性能；

② 本发明管道用喷涂料具有以下主要特点：A、快速、实用，与传统砌筑方法比较，经济效益可成倍提高。B、工期短（一个小时可以喷补10吨左右）、干燥快（30分钟就硬化）、无需特殊养护（24小时养护，原先浇注料要养护3-7天），可快速升温。C、喷涂工艺在质量和使用周期上，符合国家节能环保政策（导热系数低，保温效果比普通浇注料好30%左右，降低了热风炉管道的能耗）。D．抗热震性好（使用时候没有明显的裂纹）。

由于珍珠岩质量较轻，为了防止喷涂时反弹，珍珠岩与轻质黏土砖的比例必须严格控制。

作为优选，所述莫来石为M45莫来石。

作为优选，所述轻质黏土砖中的氧化铝含量为35%-45%。

作为优选，所述珍珠岩中的二氧化硅含量为55-65%。

作为优选，所述高铝水泥中的氧化铝含量为40-50%。

作为优选，所述轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥或M45莫来石的粒度为0.4-0.8mm。

作为优选，所述有机纤维为麻纤维或粘胶纤维。

作为优选，所述热风炉管道喷涂料包括以下重量份数的组分：轻质黏土砖45-55份、珍珠岩5-8份、高铝水泥15-18份、莫来石22-25份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃12-16份、磷酸二氢铝4-9份、C₁₂H₂₅SO₃Na 1-3份、镁砂粉10-15份。

作为优选，所述热风炉管道喷涂料中还包括4-8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

本发明通过氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液作纳米陶瓷结合剂，直接加入到采用轻质黏土砖和珍珠岩等成分混合成的热风炉管道喷涂料中，通过原位合成反应，形成纳米结构基质，制成了本产品的复合氧化物陶瓷结合的热风炉管道喷涂料，使得喷涂料高温体积稳定性强、热震稳定性高，使用寿命更长。

作为优选，所述热风炉管道喷涂料中还包括0.2-0.8份三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

本发明特定配比的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物作为缓凝剂使得产品的体积密度降低，导热系数降低，保温效果更好，同时还提高了浇注料的流动值，又减少了溶胶的使用量，也提高了浇注料的热震稳定性。

本发明还提供了所述热风炉管道喷涂料的使用方法，包括步骤：

A. 配料：按重量份数称量轻质黏土砖40-60份、珍珠岩3-9份、高铝水泥10-20份、莫来石20-30份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃8-18份、磷酸二氢铝4-9份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、镁砂粉10-15份，然后加入水均匀搅拌8-12min；

B. 施工：喷涂施工、涂抹施工或振动施工；所述振动施工是将模具安置于振动台上，向模具中加入搅拌后的配料，启动振动台振动3-5min；

C. 干燥：在25-40分钟内自然干燥硬化；

D. 养护：自然养护20-28小时。

作为优选，所述步骤A中还加入4-8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

作为优选，所述步骤A中还加入0.2-0.8份三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

具体实施方式

热风炉管道喷涂料配方一，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖40份；其中氧化铝含量为35%；

珍珠岩3份，二氧化硅含量为55%；

高铝水泥10份，氧化铝含量为40%；

M45莫来石20份；

其中轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥或M45莫来石的粒度为0.4mm；

膨润土5份；

糊精粉1份；

水合氧化铝2份；

麻纤维5份

水玻璃8份；

磷酸二氢铝4份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5份；

镁砂粉10份。

热风炉管道喷涂料配方二，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖60份；其中氧化铝含量为45%；

珍珠岩9份，二氧化硅含量为65%；

高铝水泥20份，氧化铝含量为50%；

M45莫来石30份；

其中轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥或M45莫来石的粒度为0.8mm；

膨润土8份；

糊精粉3份；

水合氧化铝6份；

粘胶纤维10份

水玻璃18份；

磷酸二氢铝9份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 4份；

镁砂粉15份。

热风炉管道喷涂料配方三，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖45份；其中氧化铝含量为40%；

珍珠岩6份，二氧化硅含量为55%；

高铝水泥15份，氧化铝含量为40%；

M45莫来石22份；

其中轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥或M45莫来石的粒度为0.6mm；

膨润土5份；

糊精粉1份；

水合氧化铝2份；

麻纤维5份

水玻璃12份；

磷酸二氢铝4份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 3份；

镁砂粉10份；

4重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，其中氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

热风炉管道喷涂料配方四，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖55份；其中氧化铝含量为35%-45%；

珍珠岩5份，二氧化硅含量为55-65%；

高铝水泥18份，氧化铝含量为40-50%；

M45莫来石25份；

膨润土8份；

糊精粉3份；

水合氧化铝6份；

麻纤维10份

水玻璃16份；

磷酸二氢铝9份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 2份；

镁砂粉15份；

8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，其中氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

热风炉管道喷涂料配方五，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖45份；其中氧化铝含量为40%；

珍珠岩8份，二氧化硅含量为55%；

高铝水泥15份，氧化铝含量为40%；

M45莫来石22份；

膨润土5份；

糊精粉1份；

水合氧化铝2份；

麻纤维5份

水玻璃12份；

磷酸二氢铝4份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 1份；

镁砂粉10份；

0.2份三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

热风炉管道喷涂料配方六，包括以下重量份数的组分：

轻质黏土砖55份；其中氧化铝含量为35%-45%；

珍珠岩6份，二氧化硅含量为55-65%；

高铝水泥18份，氧化铝含量为40-50%；

M45莫来石25份；

膨润土8份；

糊精粉3份；

水合氧化铝6份；

麻纤维10份

水玻璃16份；

磷酸二氢铝9份；

C₁₂H₂₅SO₃Na 3份；

镁砂粉15份；

0.8份三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

实施例一

使用配方一配料，加入水均匀搅拌8min，然后喷涂施工，在25分钟内自然干燥硬化；自然养护20小时。本方法可以无需支模，快速喷涂，耐酸性好，保温效果较好，同时成本也较低。具体参数见表1。

实施例二

使用配方二配料，加入水均匀搅拌12min，然后喷涂施工，在40分钟内自然干燥硬化；自然养护28小时。

实施例三

使用配方三配料，加入水均匀搅拌10min，然后涂抹施工，在30分钟内自然干燥硬化；自然养护24小时。

实施例四

使用配方四配料，加入水均匀搅拌10min，然后涂抹施工，在30分钟内自然干燥硬化；自然养护24小时。

实施例五

使用配方五配料，加入水均匀搅拌10min，然后振动施工，具体是将模具安置于振动台上，向模具中加入搅拌后的配料，启动振动台振动3min；然后在30分钟内自然干燥硬化；自然养护24小时。

实施例六

使用配方六配料，加入水均匀搅拌10min，然后振动施工，具体是将模具安置于振动台上，向模具中加入搅拌后的配料，启动振动台振动5min；然后在30分钟内自然干燥硬化；自然养护24小时。

对比实施例一

喷涂料中各组分配方为轻质黏土砖30份、珍珠岩30份、高铝水泥5份、莫来石40份、膨润土10份、糊精粉5份、水合氧化铝1份、水玻璃10份、磷酸二氢铝5份、镁砂粉8份。使用时直接喷涂的效果不好，并且需要养护的时间需要3天。

对比实施例二

轻质黏土砖70份、珍珠岩10份、高铝水泥5份、棕刚玉40份、水玻璃10份、磷酸二氢铝5份、镁砂粉8份。使用时直接喷涂的效果不好，并且需要养护的时间需要4天。

表1实施例和对比实施例的产品性能比较

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1. 热风炉管道喷涂料，其特征在于：它包括以下重量份数的组分：轻质黏土砖40-60份、珍珠岩3-9份、高铝水泥10-20份、莫来石20-30份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃8-18份、磷酸二氢铝4-9份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、镁砂粉10-15份。

2. 根据权利要求1所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述莫来石为M45莫来石。

3. 根据权利要求2所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述轻质黏土砖中的氧化铝含量为35%-45%。

4. 根据权利要求3所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述珍珠岩中的二氧化硅含量为55-65%。

5. 根据权利要求4所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述高铝水泥中的氧化铝含量为40-50%。

6. 根据权利要求1-5任一项所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述轻质黏土砖、珍珠岩、高铝水泥或M45莫来石的粒度为0.4-0.8mm。

7. 根据权利要求6所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述有机纤维为麻纤维或粘胶纤维。

8. 根据权利要求7所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述热风炉管道喷涂料中还包括4-8重量份氧化铝和二氧化硅溶胶复合悬浮液，所述氧化铝和二氧化硅溶胶按1:1重量比混合而成。

9. 根据权利要求8所述的热风炉管道喷涂料，其特征在于：所述热风炉管道喷涂料中还包括0.2-0.8份三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物，所述三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按7:3重量比混合而成。

10. 根据权利要求1-9任一项所述的热风炉管道喷涂料的使用方法，其特征在于依次包括步骤：

A．配料：按重量份数称量轻质黏土砖40-60份、珍珠岩3-9份、高铝水泥10-20份、莫来石20-30份、膨润土5-8份、糊精粉1-3份、水合氧化铝2-6份、有机纤维5-10份、水玻璃8-18份、磷酸二氢铝4-9份、C₁₂H₂₅SO₃Na 0.5-4份、镁砂粉10-15份，然后加入水均匀搅拌8-12min；

B.施工：喷涂施工、涂抹施工或振动施工；所述振动施工是将模具安置于振动台上，向模具中加入搅拌后的配料，启动振动台振动3-5min；

C.干燥：在25-40分钟内自然干燥硬化；

D.养护：自然养护20-28小时。