CN103951449B - 一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料 - Google Patents

Abstract

一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料，其成分体积比为：电极粉、石墨粉或碳粉70～80％，重油0.5～1.5％，对甲苯磺酸试剂4～9％，酚醛树脂或无水树脂10～12％，乙醇或甲苯稀释剂4.5～8.5％。所述的电极粉石墨粉和碳粉的粒度为50～325目。本发明可固化的高炉炉缸气隙充填材料确保碳砖和碳砖之间的气隙及冷却壁之间形成稳定的碳质材料，减少或者消除气隙，确保高炉炉缸冷却强度和效果的有效性。具有施工性能好、导热性能好、固化时间合理、附着力强等特性。

Description

一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料

技术领域

本发明涉及高炉技术领域，特别涉及一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料。

背景技术

高炉一般采用光面冷却壁结构，炉缸炉底采用碳砖加陶瓷垫，由于炉缸部位在热胀冷缩的作用下，膨胀系数随之不同。如果炉壳与冷却壁之间、不同的耐材之间产生了间隙，使炉缸产生的热流不宜被冷却系统带走，则降低了炉缸冷却效果，特别是出铁口周围比炉缸其他部位的工作条件更恶劣、更容易受到侵蚀。如果能够确保炉壳、冷却壁与碳砖之间良好的接触，形成稳定的导热梯度使得碳砖前形成保护凝固层，那么对炉缸的长寿将起到良好的保护作用。高炉炉缸是储存铁水的高温区域，而炉缸侧壁耐火材料中的温度场控制在1150℃铁水凝固等温线以下，有利于耐材在高温侧形成保护性凝渣铁层，才能有效避免发生铁水环流对炉缸的进一步侵蚀，所以强化对炉缸部位的气隙控制，是稳定侧壁温度的关键。

新建高炉如果在建设施工存在质量问题，如炉缸冷却水管的密封装置在焊接时出现许多细小气孔，甚至有些存在夹渣现象。高炉投产后就造成了煤气大量泄漏，而且带有一定的压力，所以在生产中处理非常困难。由于高炉炉缸不停地受到铁水环流及渣铁直接冲刷的影响，侵蚀的主要机理为铁水机械侵蚀和化学侵蚀。因此形成了炉缸各部位温度不同，各界面膨胀系数也不同，从而导致了炉皮与冷却壁之间、冷却壁与耐材之间、不同材质的耐材之间容易产生间隙，气隙达到一定的规模即可影响碳砖的导热。如果炉缸部位产生的热流不能及时冷却消化，就会加剧对炉缸耐材的侵蚀。

目前高炉炉缸大多数的压浆孔打开都有压浆料流出，压力高的在10Kg左右，一般情况下目前指定的压力均无法压入，说明炉缸内已经充满压浆料，但压浆料无法固化，这种状态长期的存在会对碳砖之间的火泥形成冲击，降低火泥强度。另外，高炉风口平台压浆设备接入压浆孔时有浆料回出，说明炉缸内浆料有压力，没有固化现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料，确保碳砖和碳砖之间的气隙及冷却壁之间形成稳定的碳质材料，减少或者消除气隙，确保高炉炉缸冷却强度和效果的有效性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料，其成分体积比为：电极粉、石墨粉或碳粉70～80％，重油0.5～1.5％，对甲苯磺酸试剂4～9％，酚醛树脂或无水树脂10～12％，乙醇或甲苯稀释剂4.5～8.5％。

进一步，所述的电极粉石墨粉和碳粉的粒度为50～325目。

高炉炉缸工况比较复杂要求甚高，内部有定型耐材和火泥、铸铁冷却壁和铜冷却壁、炉皮及冷却水，需要承受高温铁水的冲刷和热应力的变化。产生的气隙封堵需要达到导热性能好、施工性能好、常温下自然固化、附着力强。

因此，在本发明的成分设计中：

碳质材料确保在70～80％主要是保证材料的导热效果，使得更加彻底吸收碳砖传递的热量，使得炉内形成稳定的凝固层。

重油在0.5～1.5％范围，能够确保本材料在施工性能方面有较好在流动性。

对甲苯磺酸试剂在4～9％，其目的是常温下稳定，高温下不变质，较稳定的液体，配合搅拌均匀。

酚醛树脂或无水树脂在10～12％范围，确保粘结强度和固化性能。

乙醇或者甲苯稀释剂在5.5～8.5％范围，使本发明材料在施工过程中起到调和作用。

现有充填材料主要使用耐火浆料CC-3B，虽然属于导热材料，含有碳质54％，但其有1％的水份，在低温时不容易硬化，高温下有一定的挥发份，不能与碳砖和金属冷却壁结合。CC-3B主要成分组成：F.C％≥54、灰分％≥6、挥发份％≥39、水份％≥1.0。

CC-3B在使用中存在的特性：高炉炉缸气隙在冷却壁的热面和冷面由于炉内煤气流的作用CC-3B被冲刷，不能充填炉缸气隙，主要问题表现在常温下不能固化，高温下产生挥发份形成新的气隙，其次粘结效果差。这些特性无法满足炉缸工艺要求。

本发明材料在使用中具有施工性能好、导热性能好、固化时间合理、附着力强等特性。

本发明与现有充填材料CC-3B压入料相比，本发明的优点在于：

1.CC-3B压入料含有1％水份，本发明材料采用无水树脂，不含水份。

2.CC-3B压入料在常温下无固化效果，挥发份高，本发明材料在常温下可固化。

3.CC-3B压入料的碳质含量为54％，本发明材料的碳质含量为70％～80％，导热性能优于CC-3B压入料。

4.CC-3B压入料在高温区域，由于流动性好并且不固化，无法充填气隙。本发明材料在高温区域能固化，且能更换进行传热作用。

5.本发明炉缸碳质固化材料在常温下自然固化的效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例参见表1。表2为CC-3B压入料与本发明碳质固化材料硬化时间及烧失情况比较。

表1单位：体积比％

表2

以上CC-3B压入料固化效果及导热不如本发明碳质固化材料。本发明表现为常温下能形成固化、耐热性好、传热效果好，流动性好固化条件和含碳量均能符合炉缸工艺要求。

目前国内外大型高炉炉缸存在炉缸气隙，由于冶炼强度的加大，炉缸煤气火更大气隙环流更加活跃。本发明根据高炉炉缸在生产过程中出现的异常现象及配置的材料进行的有针对性的。综合性能效果优良，其表现为常温下能形成固化、耐热性好、传热效果好，流动性好、挥发份小、有一定的附着强度。金属材料与碳砖的紧密结合自结合强度高的特点。

Claims (1)

1.一种可固化的高炉炉缸气隙充填材料，其成分体积比为：电极粉、石墨粉或碳粉70～80％，重油0.5～1.5％，对甲苯磺酸试剂4～9％，酚醛树脂或无水树脂10～12％，乙醇或甲苯稀释剂4.5～8.5％；所述的电极粉、石墨粉或碳粉的粒度为50～325目。