CN110229010A - 一种锆质焊补料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种锆质焊补料及其使用方法，所述锆质焊补料的原料包括金属铝粉、金属硅粉、硅酸锆、氧化铝、二氧化硅和添加剂，其中金属铝粉和金属硅粉的筛选目数均为200目，硅酸锆的颗粒度不超过0.5mm，氧化铝为电熔刚玉砂，本发明的锆质焊补料能够大大提高待修补部位的荷重软化温度，从而使待修补部位具有更长的使用寿命，减少企业设备维护的成本，具有良好的应用前景。

Description

一种锆质焊补料及其使用方法

技术领域

本发明涉及窑炉修补技术领域，尤其涉及一种锆质焊补料及其使用方法。

背景技术

在高温窑炉领域，窑炉长期处于高温的工作状态中，窑炉内部的耐火砖由于各种原因，例如操作人员的误操作、窑炉内火焰的冲刷、窑炉停火降温后再点火升温导致的急冷急热、生产产品的原料工艺过程中形成的内部酸碱气体侵蚀等原因，均会对窑炉内的耐火砖造成不同程度的熔损、炸裂缺损等。

为了尽可能提高窑炉的工作寿命，就需要对窑炉进行高温焊补，高温焊补所用的焊补料的好坏则决定了窑炉使用寿命以及下一次修复的周期的长短，焊补料其中一项重要指标就在于良好的荷重软化温度，焊补料的荷重软化温度低，窑炉长期的高温工作环境极易让焊补料软化变形，无法承受窑炉本体的重力以及窑炉内的产品的作用力，从而导致焊补部位容易损坏，最终使窑炉使用寿命大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种具有较高的荷重软化温度的锆质焊补料及其使用方法。

本发明的技术方案是这样实现的，本发明提供了一种锆质焊补料，按质量百分比为100％计，包括以下原料：

在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，包括以下原料：

在以上技术方案的基础上，优选的，所述金属铝粉的纯度不小于99％，金属铝粉的目数为200目。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述金属硅粉的纯度不小于99％，金属硅粉的目数为200目。

在以上技术方案的基础上，优选的，硅酸锆为锆英砂，锆英砂的颗粒度不大于0.5mm。

更进一步优选的，按质量百分比为100％计，锆英砂包括：

在以上技术方案的基础上，优选的，所述氧化铝为电容刚玉砂，按质量百分比为100％计，包括：

颗粒度0.2-0.3mm的电熔刚玉 40-60％

颗粒度0.3-0.5mm的电熔刚玉 40-60％。

在以上技术方案的基础上，优选的，颗粒度0.2-0.3mm的电熔刚玉与颗粒度0.3-0.5mm的电熔刚玉的质量比为1∶1。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述添加剂包括红柱石粉和电熔镁砂，所述红柱石粉：电熔镁砂的质量比为(1-3)∶(1-5)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述红柱石粉的颗粒度为0.074-0.5mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述电熔镁砂的颗粒度≤0.088mm。

本发明还提供一种锆质焊补料的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、混合金属铝粉、金属硅粉、硅酸锆、氧化铝、二氧化硅和添加剂，得到锆质焊补料，连接焊补枪、载流气源和水泵，将锆质焊补料填充到焊补枪内；

步骤二、对需要焊补的耐火砖的表面进行清理，清除表面杂物，对破损处的表明进行粗糙处理；

步骤三、利用焊补枪将焊补料喷到破损处，喷涂速度为100-200kkg/h。

本发明的锆质焊补料及其使用方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明的锆质焊补料采用过筛目数为200目的金属铝粉和金属硅粉在提高了焊补料焊补后的粘结强度的同时还具有较高的耐温能力，采用汲佩德锆英砂作为主料使其能够适应碱性耐火砖；

(2)本发明还采用级配氧化铝、以及二氧化硅和红柱石粉和电熔镁砂，能够大幅度提高焊补料的耐火度以及荷重软化温度，从而大幅度提高焊补料在焊补后的使用寿命，有效降低高温环境下的侵蚀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

下列实施方式中，采用的原料如下：

原料	厂家
		金属铝粉	河南新盛牌铝粉
氧化铝	合肥中可阻燃新材料有限公司
		金属硅粉	清河县峰烨金属材料有限公司
硅酸锆	山东辰源分体有限公司
		二氧化硅	新密市正阳铸造材料厂
红柱石粉	石家庄光宁矿产品有限公司
		电熔镁砂	盐城华耐镁业有限公司

制备实施例1-5的焊补料。

实施例1

分别称取金属铝粉30kg、金属硅粉30kg、颗粒度在0.3-0.5mm的锆英砂60kg、颗粒度在0.2-0.3mm的锆英砂360kg、颗粒度在0.088-0.2mm的锆英砂150kg、颗粒度在0.088mm以下的锆英砂30kg、颗粒度在0.2-0.3mm的电熔刚玉80kg、颗粒度在0.3-0.5mm的电熔刚玉120kg、二氧化硅130kg、红柱石粉1.7kg和电熔镁砂8.3kg，混合搅拌均匀得到焊补料1。

实施例2

分别称取金属铝粉30kg、金属硅粉50kg、颗粒度在0.3-0.5mm的锆英砂84kg、颗粒度在0.2-0.3mm的锆英砂420kg、颗粒度在0.088-0.2mm的锆英砂105kg、颗粒度在0.088mm以下的锆英砂91kg、颗粒度在0.2-0.3mm的电熔刚玉60kg、颗粒度在0.3-0.5mm的电熔刚玉40kg、二氧化硅100kg、红柱石粉15kg和电熔镁砂5kg，混合搅拌均匀得到焊补料2。

实施例3

分别称取金属铝粉120kg、金属硅粉40kg、颗粒度在0.3-0.5mm的锆英砂90kg、颗粒度在0.2-0.3mm的锆英砂250kg、颗粒度在0.088-0.2mm的锆英砂100kg、颗粒度在0.088mm以下的锆英砂60kg、颗粒度在0.2-0.3mm的电熔刚玉90kg、颗粒度在0.3-0.5mm的电熔刚玉90kg、二氧化硅150kg、红柱石粉5kg和电熔镁砂5kg，混合搅拌均匀得到焊补料3。

实施例4

分别称取金属铝粉150kg、金属硅粉10kg、颗粒度在0.3-0.5mm的锆英砂108kg、颗粒度在0.2-0.3mm的锆英砂216kg、颗粒度在0.088-0.2mm的锆英砂135kg、颗粒度在0.088mm以下的锆英砂81kg、颗粒度在0.2-0.3mm的电熔刚玉75kg、颗粒度在0.3-0.5mm的电熔刚玉75kg、二氧化硅150kg、红柱石粉17kg和电熔镁砂83kg，混合搅拌均匀得到焊补料4。

实施例5

分别称取金属铝粉90kg、金属硅粉30kg、颗粒度在0.3-0.5mm的锆英砂120kg、颗粒度在0.2-0.3mm的锆英砂240kg、颗粒度在0.088-0.2mm的锆英砂150kg、颗粒度在0.088mm以下的锆英砂90kg、颗粒度在0.2-0.3mm的电熔刚玉80kg、颗粒度在0.3-0.5mm的电熔刚玉80kg、二氧化硅130kg、红柱石粉7.5kg和电熔镁砂12.5kg，混合搅拌均匀得到焊补料5。

分别将焊补料1-5用于具有相同大小破损的工业窑炉进行修补，具体修补过程如下：

连接好焊补机，分别将氧气罐、氮气罐和水泵与焊补机连通，将已经准备好的焊补料1-5分别投入到焊补机中，对待修补的窑炉的破损处进行表面处理，首先开启氧气和水泵，氧气作为栽流气将焊补机中的焊补料输送至破损部位，保持焊补枪的头部距离破损部位约15cm，喷补约30kg的焊补料，关闭氧气，停止喷补料的喷补，开启氮气，保持焊补枪的喷头对准破损部位，喷射氮气1-2min。

重复上述步骤三次，完成焊补修复。

在具体实施方式中，作为优选的，先对待修补的窑炉的破损处进行表面处理，由于窑炉耐火砖的表面可能因为窑炉工作环境的原因存在一些玻璃相物质，有些耐火砖的表面比较光滑，为了增加焊补料与耐火砖表面的结合能力，先对耐火砖的表面进行粗糙处理，粗糙处理包括采用清洗料对窑炉内耐火砖的表面进行烧熔处理。

对修复完毕的耐火砖进行性能测试，测试结果如下：

以上数据可以看出，采用本发明的焊补料具有良好的机械性能，荷重软化温度较高，在高温环境下仍然具有良好的焊接粘接抗折强度和耐压强度，这可能与红柱石粉和电熔镁砂的加入有关。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锆质焊补料，其特征在于，所述锆质焊补料按质量百分比为100％计，包括如下组分：

2.如权利要求1所述的锆质焊补料，其特征在于，所述金属铝粉的纯度≥99％，金属铝粉的目数为200目。

3.如权利要求1所述的锆质焊补料，其特征在于所述金属硅粉的纯度≥99％，金属硅粉的目数为200目。

4.如权利要求1所述的锆质焊补料，其特征在于，硅酸锆为锆英砂，锆英砂的颗粒度≤0.5mm。

5.如权利要求4所述的锆质焊补料，其特征在于，按质量百分比为100％计，所述锆英砂包括：

6.如权利要求1所述的锆质焊补料，其特征在于，所述氧化铝为电熔刚玉砂，按质量百分比为100％计，包括：

颗粒度0.2-0.3mm的电熔刚玉 40-60％

颗粒度0.3-0.5mm的电熔刚玉 40-60％。

7.如权利要求1所述的锆质焊补料，其特征在于，所述添加剂包括红柱石粉和电熔镁砂，所述红柱石粉：电熔镁砂的质量比为(1-3)∶(1-5)。

8.如权利要求7所述的锆质焊补料，其特征在于，所述红柱石粉的颗粒度为0.074-0.5mm。

9.如权利要求7所述的锆质焊补料，其特征在于，所述电熔镁砂的颗粒度≤0.088mm。

10.一种锆质焊补料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、混合金属铝粉、金属硅粉、硅酸锆、氧化铝、二氧化硅和添加剂，得到锆质焊补料，连接焊补枪、载流气源和水泵，将锆质焊补料填充到焊补枪内；

步骤二、对需要焊补的耐火砖的表面进行清理，清除表面杂物，对破损处的表面进行粗糙处理；

步骤三、利用焊补枪将焊补料喷到破损处，喷涂速度为100-200kkg/h。