CN104086191A - 一种高炉出铁沟喷补料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐火材料,尤其涉及一种高炉出铁沟喷补料,旨在解决现有技术中沟衬容易裂纹和剥落的问题。一种高炉出铁沟喷补料,按照质量份额包括35~45份3~5mm莫来石、25~35份1~3mm棕刚玉、12~25份0~1mm碳化硅、8~12份氧化铝粉、6~10份水泥、0.1~0.3份防爆纤维、1~3份石墨、3~5份氮化硅铁。本发明中加入防爆剂,能够增加附着率和防止爆裂剥落,尤其是在高温喷补时,纤维融化所形成的空隙,使其气孔率增加,为蒸汽的快速排出提供了通道;含有较高的Al2O3,适用于主沟上熔损严重需要修补的部位;水泥有助于提高喷补料的初始强度,能够承受较高的蒸汽压,从而避免爆裂,有较高的附着力和耐用性;氮化硅铁提高了氧化物和非氧化物之间的结合强度;本发明延长了主沟的使用寿命。

Description

一种高炉出铁沟喷补料
技术领域
本发明涉及一种耐火材料,尤其涉及一种高炉出铁沟喷补料。
背景技术
高炉连续运行,出铁过程属于间歇出铁,铁水温度高,出铁时间长,铁沟长期出现冷热交替的影响,又要承受炉渣和铁水的冲刷侵蚀,经常倒置沟衬出现裂纹和剥落,铁沟在使用过程中始终存在着熔损不均匀的现象,为延长铁钩的使用寿命,维护高炉的正常运行,一般在铁钩使用间歇周期内,对其进行免烘烤捣打料的维护人热修补。
在高炉冶炼生产上,由于免烘烤料自身多种因素影响,存在质量极不稳定的问题,过铁量水平一直处于低弱状态;当前使用的喷补料热震性差,在受到炉渣和铁水冲刷的作用下,经常导致沟衬的裂纹和剥落,严重影响使用寿命;此外当前的铁钩喷补料的通铁量低,维修频繁,加大了劳动强度,也影响设备的运转率。
发明内容
本发明提供了一种高炉出铁沟喷补料,旨在解决现有技术中沟衬容易裂纹和剥落的问题。
为了解决以上技术问题,本发明通过以下技术方案实现:一种高炉出铁沟喷补料,按照质量份额包括35~45份3~5mm莫来石、25~35份1~3mm棕刚玉、12~25份0~1mm碳化硅、8~12份氧化铝粉、6~10份水泥、0.1~0.3份防爆纤维、1~3份石墨、3~5份氮化硅铁。
进一步,所述3~5mm莫来石为ω(Al2O3)≥72%且ω(SiO2)≥26%的高纯莫来石,所述0~1mm碳化硅为ω(SiC)≥98%的98碳化硅,所述氧化铝微粉为ω(Al2O3)≥99%的α-Al2O3微粉,所述水泥为ω(Al2O3)≥79%的A-80水泥;各成分中杂质的含量少,从而达到的效果好。
进一步,配比后的高炉出铁沟喷补料中Al2O3的质量分数不小于60%,SiC的质量分数不小于12%;采用该比例效果最佳。
进一步,按照质量份额包括40份3~5mm莫来石、30份1~3mm棕刚玉、15份0~1mm碳化硅、10份氧化铝粉、8份水泥、0.2份防爆纤维、1.5份树脂粉、7.5份铝溶胶、2份石墨、4份氮化硅铁;采用该质量比例性能较好,而且成本较低。
进一步,按照质量份额包括45份3~5mm莫来石、35份1~3mm棕刚玉、25份0~1mm碳化硅、8份氧化铝粉、10份水泥、0.1份防爆纤维、1份石墨、3份氮化硅铁;采用该质量比例效果最佳。
进一步,按照质量份额包括35份3~5mm莫来石、25份1~3mm棕刚玉、12份0~1mm碳化硅、12份氧化铝粉、6份水泥、0.3份防爆纤维、3份石墨、5份氮化硅铁;采用该质量比例最经济。
进一步,所述防爆纤维的纤维长度为8~12mm;长于这个范围时,不利于纤维在材料中的分散,短于这个范围时,防爆效果较差。
进一步,所述防爆纤维的纤维长度为10mm;该长度为最佳长度。
进一步,还包括1~2份树脂粉;树脂粉在高温固化后形成C-C网络立体结构,增强了喷补料的整体性,能够明显改善喷补料的热震稳定性、抗剥落和抗渣渗透性,能提高与原始层的粘接性,提高喷补料的结构强度,采用上述范围能改善抗爆裂性能;树脂粉本身对水的润湿性较差,含量太高时,会引起喷补料强度和密度的下降,同时也带来了由于高温氧化而导致的组织劣化,太少时效果不明显,因此采用上述范围为宜。
进一步,还包括5~10份铝溶胶;铝溶胶中水分挥发缓慢有序,以其结合的防爆喷补料有着良好的快干防爆性能,非常适合快速修补;铝溶胶结合喷补料在800~1000℃的热态表面粘附较好,还与碳粘附,这是此溶胶结合喷补料的独特性能;与水泥、树脂粉共同形成了有机无机符合结合的结构,三种物质因固化机理的不同而在不同的温度下起到结合的作用,使喷补料具有更高的热态强度和抗渣铁侵蚀性能;铝溶胶在加入量少于5份时对粘接强度影响较小,当加入量大于10分时,粘接强度增加的趋势不明显,但抗爆裂性急剧下降,因此铝溶胶的加入量在5~10份为宜。
与现有技术相比本发明的优点是:本发明中加入防爆剂,能够增加附着率和防止爆裂剥落,尤其是在高温喷补时,纤维融化所形成的空隙,使其气孔率增加,为蒸汽的快速排出提供了通道,当加入量高于上述范围时,材料的气孔率会增加造成抗渣渗透能力下降,低于上述范围时,效果不明显;本发明中含有较高的Al2O3,适用于主沟上熔损严重需要修补的部位;水泥有助于提高喷补料的初始强度,能够承受较高的蒸汽压,从而避免爆裂,有较高的附着力和耐用性;当水泥加入量多余上述范围最大值时,氧化钙含量增加在高温下喷补料的抗冲刷能力下降;当水泥加入量小余上述范围最小值时,有益效果不明显;氮化硅铁提高了氧化物和非氧化物之间的结合强度,与喷补料中单一加入碳化硅和氮化硅相比,能够进一步提高喷补料在各个温度下的耐冲刷性能和抗侵蚀性能;本发明延长了主沟的使用寿命。
具体实施方式
实施例一:
一种高炉出铁沟喷补料,按照质量份额包括40份3~5mm莫来石、30份1~3mm棕刚玉、15份0~1mm碳化硅、12份氧化铝粉、6份水泥、0.2份防爆纤维、2份石墨、4份氮化硅铁、1.5份树脂粉、7.5份铝溶胶。
所述3~5mm莫来石为ω(Al2O3)≥72%且ω(SiO2)≥26%的高纯莫来石,所述0~1mm碳化硅为ω(SiC)≥98%的98碳化硅,所述氧化铝粉为ω(Al2O3)≥99%的α-Al2O3微粉,所述水泥为ω(Al2O3)≥79%的A-80水泥。
所述ω(a)代表化合物a的质量分数;此实例中高炉出铁沟喷补料中Al2O3的质量分数为74.6%,SiC的质量分数为14.3%。
所述防爆纤维的纤维长度为10mm。
实施例二:
与实施例一的不同之处在于:按照质量份额包括45份3~5mm莫来石、35份1~3mm棕刚玉、25份0~1mm碳化硅、8份氧化铝粉、10份水泥、0.1份防爆纤维、1份石墨、3份氮化硅铁。此实例中高炉出铁沟喷补料中Al2O3的质量分数为80.3%,SiC的质量分数为24.3%。
实施例三:
与以上实施例的不同之处在于:按照质量份额包括35份3~5mm莫来石、25份1~3mm棕刚玉、12份0~1mm碳化硅、12份氧化铝粉、8份水泥、0.3份防爆纤维、3份石墨、5份氮化硅铁。此实例中高炉出铁沟喷补料中Al2O3的质量分数为66.5%,SiC的质量分数为12.3%。
本发明中加入防爆剂,能够增加附着率和防止爆裂剥落,尤其是在高温喷补时,纤维融化所形成的空隙,使其气孔率增加,为蒸汽的快速排出提供了通道,当加入量高于上述范围时,材料的气孔率会增加造成抗渣渗透能力下降,低于上述范围时,效果不明显。
本发明中含有较高的Al2O3,适用于主沟上熔损严重需要修补的部位。
本发明中水泥有助于提高喷补料的初始强度,能够承受较高的蒸汽压,从而避免爆裂,有较高的附着力和耐用性;当水泥加入量多余上述范围最大值时,氧化钙含量增加在高温下喷补料的抗冲刷能力下降;当水泥加入量小余上述范围最小值时,有益效果不明显。
本发明中氮化硅铁提高了氧化物和非氧化物之间的结合强度,与喷补料中单一加入碳化硅和氮化硅相比,能够进一步提高喷补料在各个温度下的耐冲刷性能和抗侵蚀性能。
本发明通过热喷布技术对局部侵蚀较严重部位进行修补,延长了主沟的使用寿命。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:按照质量份额包括35~45份3~5mm莫来石、25~35份1~3mm棕刚玉、12~25份0~1mm碳化硅、8~12份氧化铝粉、6~10份水泥、0.1~0.3份防爆纤维、1~3份石墨、3~5份氮化硅铁。
2.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:所述3~5mm莫来石为ω(Al2O3)≥72%且ω(SiO2)≥26%的高纯莫来石,所述0~1mm碳化硅为ω(SiC)≥98%的98碳化硅,所述氧化铝微粉为ω(Al2O3)≥99%的α-Al2O3微粉,所述水泥为ω(Al2O3)≥79%的A-80水泥。
3.根据权利要求1或2所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:配比后的高炉出铁沟喷补料中Al2O3的质量分数不小于60%,SiC的质量分数不小于12%。
4.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:按照质量份额包括40份3~5mm莫来石、30份1~3mm棕刚玉、15份0~1mm碳化硅、10份氧化铝粉、8份水泥、0.2份防爆纤维、2份石墨、4份氮化硅铁。
5.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:按照质量份额包括45份3~5mm莫来石、35份1~3mm棕刚玉、25份0~1mm碳化硅、8份氧化铝粉、10份水泥、0.1份防爆纤维、1份石墨、3份氮化硅铁。
6.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:按照质量份额包括35份3~5mm莫来石、25份1~3mm棕刚玉、12份0~1mm碳化硅、12份氧化铝粉、6份水泥、0.3份防爆纤维、3份石墨、5份氮化硅铁。
7.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:所述防爆纤维的纤维长度为8~12mm。
8.根据权利要求7所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:所述防爆纤维的纤维长度为10mm。
9.根据权利要求1所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:还包括1~2份树脂粉。
10.根据权利要求1或9所述的一种高炉出铁沟喷补料,其特征是:还包括5~10份铝溶胶。
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