CN106348770A - 一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐火材料领域,具体涉及一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料。所述溶胶结合高导热碳化硅质灌注料的各原料组分按重量百分比计为:98碳化硅颗粒料,55~65%;98碳化硅粉,10~20%;活性α‑氧化铝微粉,8~14%;石墨0~3%;固化剂,0.3~0.7%;分散剂,0.5~0.8%;硅溶胶,10~14%。本发明所述高导热碳化硅灌注料的施工工艺简便、施工周期短、导热率高、平整度高、体积稳定性好、强度高不易产生变形、抗侵蚀性好、无环境污染,是一种适用于高炉炉底找平层的新型材料。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料领域,具体涉及一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料。
背景技术
高炉炉底找平层是指炉底水冷管和炉底封板下的区域以及炉底封板以上和碳砖之间区域。高炉炉底部位是高炉体系中最重要的环节,炉底部位损坏意味着一代炉龄的终结。高炉炉底长期承受高温、高压、渣铁冲刷和渗透作用,工作条件十分恶劣,对耐材要求特别苛刻,特别是要求材料具有优异的导热性和抗侵蚀性。在一代炉役过程中,炉底损坏主要是由于炉底材料导热性不高,炉内热量不能及时传导至高炉冷却系统,使炉内热量增加,温度升高,加快加重了炉底材料的侵蚀并产生裂纹,形成煤气及渣铁渗漏的通道,材料内部被进一步侵蚀,炉内高温高压煤气通过缝隙串至炉底区域,导致炉底温度升高,必须进行在线灌浆维修、护炉、降产甚至停炉大修,从而影响高炉的使用寿命。高炉找平层部位是炉底热传导系统极其重要的部分,炉内热量传递过程为:热量→炉底碳砖→炉底找平层→炉底水冷管,故该找平层部位必须采用体积稳定性好、抗侵蚀性好、导热性好的耐火材料。
传统国内高炉炉底找平层耐材基本采用的是焦油或树脂结合炭素捣打料,施工时采用平板振动夯振动捣打施工,其在材料本身、施工工艺、施工质量等多方面存在很大缺陷:
(1)施工质量较差:封板下工字钢内沿及炉底边角部位空间狭小,不易施工,而施工质量主要依靠施工人员的经验来判断,如果没有严格按照炭素捣打料的施工说明操作,会造成施工体四角等边缘部位捣打层强度太低且不够密实,致使捣打料的导热性能变差,影响热量传导且易受侵蚀、不耐冲刷。
(2)导热性能不高:炭素捣打料主要原料为人造石墨及结合剂,由于国内人造石墨的石墨化程度偏低,导致石墨原料自身热导率偏低,严重影响了炭素捣打料的导热性;成品中结合剂分子包裹在石墨骨粉料周围形成一层树脂膜,该树脂膜在聚合反应硬化后形成绝缘层,使石墨之间的热传导受阻,降低了热导率,另外施工操作的不规范也对捣打料导热性产生较大影响,一般国内炭素捣打料导热系数为10~14W/m·K。
(3)体积稳定性差:在高炉正常生产过程中,捣打料部位温度为100℃以下,材料内部发生缩聚反应逐步硬化并伴随大量挥发分逸出,导致材料气孔率增加,体积收缩产生较大裂缝,形成煤气渗漏通道,高温高压煤气泄漏导致炉底温度升高,同时降低了热导率,影响热量传导。
(4)施工工期较长:施工时分批铺料,铺料一次需往返连续捣打3~5次直到密实为止,共需铺料3~4次,对于一般中型高炉(炉容1000~2500m3)来说,该施工方式一般需要2~3天才能施工完毕。
(5)环境污染严重:炭素捣打料是用树脂、焦油做结合剂,同时添加固化剂、保存剂等有机外加剂,捣打料在捣打施工过程中,结合剂中的有机物挥发分逸出,其中含有大量对人体有害的物质如:游离苯酚和甲醛等,这些物质有强烈的刺激性,使人眼睛有辣感、流泪、红肿,浓度较高时会感觉恶心甚至窒息。因此施工环境极其恶劣,对施工人员的身体健康产生严重危害。
(6)强度较低、平整度差:施工完毕后,材料内部只是靠焦油、树脂的粘合力粘接在一起,并没有真正硬化,因此强度很低,必须靠加热升温才能使材料硬化起强度;碳砖砌筑需要在找平层上作业,大量施工人员来回走动及碳砖摆放、砌筑均会使材料受磕碰产生缺陷及受力形变,导致找平层表面形成凹坑、麻面,平整度也受很大影响,影响碳砖砌筑。
综上所述,可以看出,高炉炉底找平层部位的问题是炭素捣打料导热性不高、强度较低、体积收缩较大、煤气泄漏冲刷侵蚀严重、施工环境差、空气污染严重。这些均需通过找平材料性能的改善才能从根本上解决问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足,目的在于提供一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案为:
一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,各原料组分按重量百分比计为:
上述方案中,所述的98碳化硅颗粒料符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构、结晶度较好的碳化硅;所述98碳化硅颗粒料的粒径是由5mm~3mm、3mm~1mm、1mm~0.074mm三种颗粒级配组成。
上述方案中,所述的98碳化硅粉符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构、结晶度较好的碳化硅;98碳化硅粉为粒度≤0.074mm和粒度≤0.045mm两种粒度的混合物。
上述方案中,所述的活性α-氧化铝微粉粒度≤2μm。
上述方案中,所述的石墨符合以下要求:石墨采用高功率石墨电极破碎料,C≥99wt%,粒度为1mm~0.074mm。
上述方案中,所述的固化剂为烧结镁砂和/或铝酸钙水泥,粒度为≤0.074mm。
上述方案中,所述的分散剂选自六偏磷酸纳、柠檬酸钠和醚基聚羧酸酯中的一种或两种,粒度为≤0.074mm。
上述方案中,所述的硅溶胶符合以下要求:SiO2≥40wt%,R2O≤0.3wt%;硅溶胶的pH=8.5~10;硅溶胶的平均粒径为10~20nm。
所述溶胶结合高导热碳化硅灌注料中的硅溶胶单独包装;其余组份按配比称重后经机械搅拌混合成干状均匀集料;在施工现场,将单独包装的硅溶胶和干状均匀集料按配比称重,充分混合并搅拌均匀后将其放入小骨料混凝土泵车进行灌注施工。
本发明中各组份的选择及限定原理如下:
骨架和粉料选择98wt%的单晶碳化硅(SiC≥98wt%),碳化硅是一种共价键化合物,六方晶体,原子间结合力强,具有高硬度、高强度、高热导性、化学稳定性强。碳化硅于室温20℃时导热系数为59W/m·K;1000℃时导热系数为3851W/m·K,因此选择碳化硅做为该高导热灌注料的主要原料是合理的。
微粉选用活性α-Al2O3微粉(Al2O3≥99wt%),粒度为d≤2μm,分散性好,比表面积大,活性高。硅溶胶对活性α-Al2O3微粉有特殊的吸附性,活性α-Al2O3微粉的加入提高了溶胶结合灌注料常温强度,而且伴随着微粉加入量的增加材料强度也随之增加,同时增加了灌注料的流动性。由于硅溶胶是一种纳米氧化硅胶体,具有较大的比表面积和较强的吸咐性,带负电荷的羟基以硅氧烷的方式聚集,产生结合力。硅溶胶粒子极易吸附在Al2O3表面,形成单层饱和分布,硅溶胶凝胶导致粒子表面硅烷醇基团间发生缩合反应且以化学健(Si—O—Si)相结合,形成稳定的空间网络结构,将Al2O3颗粒牢固结合在一起,并形成牢固的硅胶膜,使材料获得较高的常温强度。碳化硅比重较大(3.2~3.25),加入α-Al2O3微粉还可有效的提高碳化硅灌注料的悬浮性,避免出现沉淀,发生堵管现象影响施工。
石墨选用高纯石墨,材料内部石墨层排列规整,取向度较高,增加材料的导热性能,并且石墨属于柔性材料,利于提高材料表面的平整度。
结合剂选用硅溶胶,SiO2≥40wt%,R2O≤0.3wt%;硅溶胶的pH=8.5~10;硅溶胶的平均粒径为10~20nm。硅溶胶是纳米SiO2在水中的分散液,有较大比表面积和活性,硅溶胶凝胶使胶体粒子发生缩合反应将材料结合在一起,使材料产生常温强度。为使材料具有较高的常温强度,选择固含量为40%的硅溶胶,同时其合理的粘度也可以为灌注料提供更好的悬浮性。
固化剂选择烧结镁砂、铝酸钙水泥中的一种或两种。硅溶胶固化机理是通过改变溶胶中阳离子浓度,带电粒子之间电位绝对值ζ降低,粒子之间静电斥力就会减弱,使胶体粒子失去稳定性,粒子发生团聚、凝胶硬化。加入的固化剂缓慢水解电离释放出Mg2+、Ca2+,改变了溶胶中的离子浓度,从而促使溶胶凝胶硬化产生强度。因水解速度缓慢,溶胶持续凝胶,保证材料足够的施工时间。
分散剂选择六偏磷酸纳、柠檬酸钠和醚基聚羧酸酯中的一种或两种。分散剂的作用是水解出阴离子或阳离子,并吸附在带点电的粒子表面,改变其原有的电层结构,产生静电斥力,使颗粒互相分散开来,获得良好的分散效果和稳定性。加入分散剂后使材料中的细粉微粉相互排斥,不能相互碰撞发生团聚,将粉料包裹的游离水释放出来,降低了溶胶加入量,同时降低了基质浆料的黏度,使得材料具有更好的流动性和力学性能。
本发明所述高导热碳化硅灌注料以硅溶胶作为结合剂,具有以下特点:
(1)体积稳定性好:在固化过程中,硅溶胶胶粒间经缩合反应和与粉体间的吸附作用使基质内形成了有效稳定的空间网架结构,使排出水分的有效通道均匀畅通,且材料中未添加易分解或挥发的物质,因此固化后材料基本不产生收缩裂缝,材料体积保持稳定。
(2)导热性好:所述高导热碳化硅灌注料选用的是含量98wt%的单晶结构SiC,该原料结晶度和纯度均较高,本身具有很高的热导率,(室温20℃时导热系数为59W/m·K;1000℃时导热系数为3851W/m·K),因此该材料具有较高的导热系数。经国家耐火材料质量监督检验机构检测,该高导热碳化硅质灌注料于各温度下的导热系数均>15W/m·K,通过表1、表3和表5可以看出,碳化硅灌注料的实际导热系数可以达到20W/m·K以上,是现有技术的炭素捣打料的导热系数(10~14W/m·K)不能比拟的。
因该材料有较高的热导率,高炉内部的热量可及时传导至炉外,同时铁水凝固等温线1100℃推移到炉衬外,使炉衬表面温度始终保持在1000~1100℃以下,从而降低了渣铁对炉底耐材的侵蚀作用,达到不损坏炉底的要求,从而延长高炉使用寿命。
(3)施工周期短:该材料为泵送施工,工艺简便易操作,正常情况下施工量为6~8吨/时,施工过程不间断。对于一般中型高炉(炉容1000~2500m3)来说,材料灌注需8~12h,常温固化养护2~5h,局部处理3~5h即可全部完工交付验收,整个施工过程仅耗时13~22h,即一天时间可将炉底找平层施工完毕。相比现有技术的炭素捣打料施工有较大优势,为高炉建设节省了工期。
(4)平整度高:硅溶胶在水中发生电离作用使胶粒带有相同的负电荷,导致相互间产生排斥作用,这一特性使以硅溶胶作为载体的灌注料可以获得良好的流动性能且无需振动可自行脱气密实,材料自流平整个炉底找平层,施工过程中同步将表面刮平与找平标尺版平齐,材料固化后局部稍作处理即可完成。该材料施工后保证了材料表面高差≤1mm,同时材料固化后较高的强度保证材料的平整度不被外力破坏。对比现有技术炭素捣打料强度较低,易产生形变和缺陷的问题,本发明具有捣打料无法比拟的优势。
(5)强度高不易产生形变:该材料固化后具有较高的常温强度。硅溶胶胶体粒子可吸附在Al2O3颗粒表面同时填充于Al2O3颗粒间隙,硅溶胶凝胶化导致纳米粒子表面硅烷醇基团间发生缩合反应,将Al2O3颗粒牢固结合在一起,并在Al2O3颗粒表面形成纳米包覆的微复合结构,以至于该灌注料在低温时有较高的常温强度。
碳砖砌筑是高炉耐材砌筑至关重要的第一步,是整个高炉砌筑的基础,其砌筑水平度的好坏对后序材料施工产生直接影响,砌筑的上道工序为炉底找平层施工,因此对炉底找平层有严格的标准,要求找平层材料表面高差为≤2mm,检测时采用激光水准仪及靠尺。本申请灌注料在炉底大面施工,包括用刮板找平、碳砖砌筑等均需施工人员在找平层上操作,该材料较高的常温强度保证材料找平面的完整及平整度,避免了现有技术中炭素捣打料强度较低而易产生形变和缺陷的问题,保证了碳砖砌筑符合标准要求。
(6)对环境无污染:材料中未添加低温分解或含大量挥发份的有机物,施工和固化过程中只有部分水分排出,不产生对环境造成污染的物质,也不会对施工人员身体产生任何危害,符合国家提倡的环保及节能减排要求,与现有技术环保方面相比具有较大优势。
因此,本发明的特点是:选择98wt%碳化硅(5~0.045mm),活性α-氧化铝微粉,石墨为本发明的主要原料,添加固化剂、分散剂等外加剂,硅溶胶做为结合剂,研制出了一种用于高炉炉底找平层的施工工艺简便、施工完后平整度好、体积稳定性好、抗侵蚀性好、导热性好、能快速固化、强度高、节能环保的溶胶结合高导热碳化硅灌注料。取代了现有技术中炭素捣打料,达到了极大程度提高炉底传热系统的导热性,降低碳砖热面的工作环境温度,减缓了炉衬被侵蚀的速度,提高了炉衬使用寿命,节能环保的目的。在高炉找平层部位的选材上,本发明的高导热碳化硅质灌注料取代炭素捣打料成为可能。
本发明的有益效果:本发明所述高导热碳化硅灌注料的施工工艺简便、施工周期短、导热率高、平整度高、体积稳定性好、强度高不易产生变形、抗侵蚀性好、无环境污染,是一种适用于高炉炉底找平层的新型材料。采用本发明所述高导热碳化硅灌注料取代现有技术中炭素捣打料,达到了极大程度提高炉底传热系统的导热性,降低碳砖热面的工作环境温度,减缓炉衬被侵蚀的速度,提高炉衬使用寿命,节能环保的目的。
具体实施方式
本申请人在作出本发明之前,对现有技术中所存在的找平层材料收缩、开裂、下沉、导热不良等问题做了大量调查研究,现举例说明。
(1)国内某A钢厂2600m3高炉使用2年半,炉底找平层炭素捣打料收缩下沉,与封板之间形成30~40mm的缝隙,缝隙贯穿炉底,煤气泄漏严重,不得不对炉底进行多次灌浆维修。
(2)国内某B钢厂2000m3高炉使用2年,炉底碳砖温度上升较多,不得不采取护炉、灌浆、降产等措施维护炉底碳砖,严重影响了高炉的正常运行指标,对高炉长寿造成很大影响。
(3)国内某C钢厂1080m3高炉使用2年,炉底部位产生炉皮发红现象,经查是炉底炭素捣打料和封板之间有缝隙存在,煤气填充在缝隙中,不得不做点燃处理,必须再对其进行多次在线开孔灌浆维修,填充孔隙。同时也为日常点检留下安全隐患,并影响到出铁场平台,极易引起安全事故。
(4)某厂生产的炉底炭素捣打料的理化性能见下表1:
表1炭素捣打料理化性能检测结果
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
国内某D钢厂4#高炉炉底温度升高较多,经查是由于炉底部位高温高压煤气泄漏所致,在线压浆维修已经不能完全解决温度高的问题,必须要停炉大修。在炉内耐材拆除过程中发现,封板上、下原来均采用的是炭素捣打料,现场清晰可见捣打料严重收缩,多处产生较大收缩裂缝,且与标尺版已经脱离,经专家分析,是由于炉底耐材导热系数不高,导致热量不能及时传导至冷却系统,使炉衬加速侵蚀。炉底捣打料使用过程中产生较大收缩裂缝形成煤气泄漏通道,在高温高压煤气侵蚀冲刷下,裂缝逐渐扩大,导致温度升高。
我公司承接了该钢厂4#高炉大修改造工程中炉底找平层的供料和施工任务,炉底密封板水冷管中心以上至炉底封板,炉底封板上找平层材料均采用本发明高导热碳化硅质灌注料代替炭素捣打料。
经选择论证,本发明的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料在上述4#高炉应用,其配料组成见表2。
表2D厂溶胶结合高导热碳化硅灌注料配比(重量百分数%)
项目 | 重量百分数 |
98碳化硅颗粒料(0.074~5mm) | 60% |
98碳化硅粉(0.045~0.074mm) | 15% |
活性α-Al2O3微粉 | 11% |
石墨(1mm~0.074mm) | 2% |
固化剂(≤0.074mm) | 0.4% |
分散剂 | 0.6% |
硅溶胶(固含量40%) | 11% |
所述的98碳化硅颗粒料符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构结晶度较好的碳化硅;所述98碳化硅颗粒料的粒径是由5mm~3mm、3mm~1mm、1mm~0.074mm三种颗粒级配组成。
所述的98碳化硅粉符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构结晶度较好的碳化硅;98碳化硅粉为粒度≤0.074mm和粒度≤0.045mm两种粒度的混合物。
所述的活性α-氧化铝微粉粒度≤2μm。
所述的石墨符合以下要求:石墨化程度较高,粒度为1mm~0.074mm。
所述的固化剂为烧结镁砂和铝酸钙水泥两种复合添加,粒度为≤0.074mm。
所述的分散剂为六偏磷酸纳和柠檬酸钠两种复合添加,粒度为≤0.074mm。
所述的硅溶胶符合以下要求:SiO2≥40wt%,R2O≤0.3wt%;硅溶胶的pH=8.5~10;硅溶胶的平均粒径为10~20nm。
本实施例用于D钢厂4#高炉的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料性能检测结果见下表3。
表3溶胶结合高导热碳化硅质灌注料理化性能检测结果
从以上表1、2、3可以看出,炭素捣打料的110℃×24h线变化率为-0.82%,收缩较大。而本实施例所述溶胶结合高导热碳化硅质灌注料的线收缩为-0.03%,线收缩很小。正常高炉运行过程中,炉底部位温度在110℃以下,炭素捣打料在此条件下长期工作易产生较大收缩,并能产生裂缝;而溶胶结合高导热碳化硅质灌注料收缩很小,体积稳定性较好,基本没有裂缝产生。炭素捣打料施工完后抗压强度为0.3MPa,此强度为树脂产生的粘结强度,并非树脂硬化强度;而溶胶结合高导热碳化硅质灌注料抗压强度为4.7MPa,此强度为溶胶凝胶硬化产生。炭素捣打料较低的常温粘结强度在施工过程中极易被磕碰产生缺陷和受外力作用形变,导致找平面出现凹坑、麻面,平整度较差。炭素捣打料的110℃导热系数为13.8w/m.k;溶胶结合高导热碳化硅质灌注料的110℃、200℃导热系数分别为23.6w/m.k、22.5w/m.k,明显高于炭素捣打料的导热系数,溶胶结合高导热碳化硅质灌注料较高的导热系数将多余的热量及时高效的传导至高炉冷却系统,更好的保护了炉底碳砖,减缓了碳砖的侵蚀,延长了高炉使用寿命。
本实施例所述溶胶结合高导热碳化硅质灌注料为粉料和结合剂双组份发货,施工设备为小骨料混凝土泵车,在泵车压力下将搅拌均匀的材料输送至炉内,具有良好的流动性的材料均匀铺展在找平层,同时用刮板将材料表面找平。固化后的材料进行局部处理后完成施工任务。
施工时间:材料灌注共耗时7小时。
固化养护:材料经过3小时已经硬化起强度,可上人进行局部处理。
局部处理:共耗时4小时,对局部需要处理的部位进行修补。
施工效果:用激光水准仪和靠尺检测找平层表面,平面高差为≤1.5,完全符合标准要求≤2mm,表面基本与标尺版平齐,平整度好,材料强度较高,未出现缺陷和形变。碳砖砌筑时,碳砖下表面基本与找平层严丝合缝,为碳砖的砌筑打下良好的基础。该施工总共耗时14小时,为高炉大修工程节省了工期。
该钢厂4#高炉于2012年大修至今未出现炉底温度升高的问题,炉底热电偶显示温度一切正常,使用效果良好,充分验证了本发明所述溶胶结合高导热碳化硅质灌注料具有导热性好、施工完后平整度好、体积稳定性好、能快速固化、强度高、节能环保的特性。本发明所述溶胶结合高导热碳化硅质灌注料得到了实际应用,可以完美的取代传统炭素捣打料。
实施例2
国内某E钢厂2580m3的11#和4#高炉大修改造工程中炉底找平层部位也均是由我公司供料并施工,工期较短仅有36小时。施工过程标准化与实例1的相同。其配料组成见表4。
表4E厂溶胶结合高导热碳化硅灌注料配比(重量百分数%)
项目 | 重量百分比 |
98碳化硅颗粒料(0.074~5mm) | 61% |
98碳化硅粉(0.045~0.074mm) | 13% |
活性α-Al2O3微粉 | 12% |
石墨(1mm~0.074mm) | 2% |
固化剂(≤0.074mm) | 0.5% |
分散剂 | 0.6% |
硅溶胶(固含量40%) | 10.9% |
所述的98碳化硅颗粒料符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构结晶度较好的碳化硅;所述98碳化硅颗粒料的粒径是由5mm~3mm、3mm~1mm、1mm~0.074mm三种颗粒级配组成。
所述的碳化硅粉符合以下要求:SiC≥98wt%,选取单晶结构结晶度较好的碳化硅;碳化硅粉为粒度≤0.074mm和粒度≤0.045mm两种粒度的混合物。
所述的活性α-氧化铝微粉粒度≤2μm。
所述的石墨符合以下要求:石墨化程度较高,粒度为1mm~0.074mm。
所述的固化剂为烧结镁砂和铝酸钙水泥两种复合添加,粒度为≤0.074mm。
所述的分散剂为六偏磷酸纳和柠檬酸钠两种复合添加,粒度为≤0.074mm。
所述的硅溶胶符合以下要求:SiO2≥40wt%,R2O≤0.3wt%;硅溶胶的pH=8.5~10;硅溶胶的平均粒径为10~20nm。
本实施例用于E厂高炉的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料性能检测结果见下表5。
表5溶胶结合高导热碳化硅质灌注料理化性能检测结果
施工时间:材料灌注共耗时10小时。
固化养护:材料经过2小时已经硬化起强度,可上人进行局部处理。
局部处理:共耗时5小时,对局部需要处理的部位进行修补。
施工效果:用激光水准仪和靠尺检测找平层表面,平面高差为≤1,完全符合标准要求≤2mm,表面基本与标尺版平齐,平整度好,材料强度较高。碳砖砌筑时,碳砖下表面基本与找平层严丝合缝,碳砖砌筑时人员、工具及碳砖的扰动均未对材料造成破坏。该施工总共耗时17小时,为该高炉大修工程抢出了19小时工期,即3个班次。从上表也可看出,该材料导热系数>20W/m·K,常温强度为4.9MPa,干燥收缩率为-0.02。材料各项指标均达到要求,其中最重要的指标(导热系数)更是比传统炭素捣打料高75%。该高炉于2014年施工完毕至今,施工效果优良,炉底找平层碳化硅质灌注料使用情况良好,炉底温度正常,再次验证了本申请高导热碳化硅质灌注料具有传统炭素捣打料无法比拟的优势。
综上可以看出,与现有技术比较,本发明的高导热碳化硅质灌注料是在高炉长寿技术上的又一次突破,对于提高炉底内衬材料的使用寿命意义重大,是适用于高炉炉底找平层的优质耐火材料。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例,而并非对实施方式的限制。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。而因此所引申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内。
Claims (8)
1.一种用于高炉炉底找平层的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,各原料组分按重量百分比计为:
98碳化硅颗粒料 55~65%;
98碳化硅粉 10~20%;
活性α-氧化铝微粉 8~14%;
石墨 0~3%;
固化剂 0.3~0.7%;
分散剂 0.5~0.8%;
硅溶胶 10~14%。
2.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的98碳化硅颗粒料符合以下要求:SiC ≥98wt%,选取单晶结构的碳化硅;所述98碳化硅颗粒料的粒径是由5 mm~3 mm、3 mm~1 mm、1 mm~0.074 mm 三种颗粒级配组成。
3.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的98碳化硅粉符合以下要求:SiC ≥98 wt%,选取单晶结构的碳化硅;所述98碳化硅粉为粒度≤0.074mm和粒度≤0.045mm两种粒度的混合物。
4.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的活性α-氧化铝微粉的粒度≤2μm。
5.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的石墨符合以下要求:石墨采用高功率石墨电极破碎料,C ≥99 wt%,粒度为1 mm~0.074 mm。
6.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的固化剂为烧结镁砂和/或铝酸钙水泥,粒度为≤0.074mm。
7.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的分散剂选自六偏磷酸纳、柠檬酸钠和醚基聚羧酸酯中的一种或两种,粒度为≤0.074mm。
8.根据权利要求1所述的溶胶结合高导热碳化硅质灌注料,其特征在于,所述的硅溶胶符合以下要求:SiO2≥40wt %,R2O≤0.3wt %;所述硅溶胶的pH=8.5~10;所述硅溶胶的平均粒径为10~20nm。
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