[發明專利]一種高爐爐體裂隙修補壓漿材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110226865.6
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102391005A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 裴秀娟;卜景龍;王志發;王瑞生
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于不定形耐火材料技術領域，具體涉及一種高爐爐體裂隙修補壓漿材料及其制備方法。

背景技術

隨著鋼鐵工業技術的進步，高爐正朝著大型化、高效率和長壽命化發展。一般新建高爐熱啟動后，爐體內各種材料會出現不同程度的“蠕動”，鐵口部位經常遭受泥炮、開口機及其它機械力的沖擊，造成爐體材料產生裂隙，并且高爐容積愈大，爐體出現裂隙的幾率也就愈大。因而常常會導致出鐵口部位和風口周圍有爐氣泄漏，使爐缸區域爐殼溫度升高。如果不及時采取有效的治理措施，不僅會影響高爐的正常運行，增大爐缸磚襯的侵蝕，導致高爐工作壽命降低，影響產量；而且還會增大煉鐵能耗，對周圍環境造成惡劣影響，危害周圍作業工人的身體健康和人身安全。

針對高爐泄漏爐氣及爐缸區域爐殼溫度升高的情況，我國煉鐵廠普遍采用傳統的壓漿灌補方法來治理。這種辦法雖然治理成本較低，但治理效果往往不夠理想，并且施工所需現場占地面積大，現場的施工人員多，往往和同時進行的其他檢修項目發生場地、所用輔助設施上的沖突，影響工程的進度，進而影響生產產量和效益。

而技術先進的國家，針對高爐泄漏爐氣或局部爐殼溫度升高情況，則是采用一套“集成”的壓漿設備進行操作。整套設備包括成品壓漿材料的預熱、壓漿主機、帶有保溫系統的輸漿管線等，操作起來靈活方便，占地面積小，幾乎不需要現場的其他吊裝等輔助設備為之配套服務。操作起來靈活方便，在較短的休風時間內即可完成壓漿工作；另外，還可根據現場的情況和要求進行高爐運行中的在線操作。所用漿料的另外一個顯著特點是壓入爐體內的漿料在一定的溫度內仍具有較好的流動性，給重復利用同一個壓漿孔提供了可能性，這樣可大大地減少在爐體上開設壓漿孔的數量，最大限度地減少因開孔對爐體造成的損傷。

目前，在我國已有個別鋼鐵企業通過外資企業采用過這種“集成”壓漿方法進行高爐爐體裂隙的修補，治理效果很好。雖然其成套設備的一次性投資不是很高，但所用配套的進口壓漿材料十分昂貴，大大增大了煉鐵的生產成本，阻礙了此項技術在我國的推廣應用。

因此，利用我國本土原材料，研制出適合于“集成”壓漿方法，能夠有效填充高爐爐體的裂隙，克服爐氣泄漏，降低爐缸區域爐殼溫度，延長高爐的使用壽命，降低煉鐵能耗，并且低成本的新型高爐爐體裂隙修補壓漿材料，成為目前亟待解決的問題。

目前，用碳化硅、石英、氧化鋁和石墨為主料原料，選用酚醛樹脂+硅溶膠+聚乙二醇+聚乙烯吡咯烷酮作為結合劑，制備高爐爐體裂隙修補壓漿材料的研究，在國內尚屬空白。

發明內容

本發明的目的在于上述現有高爐爐體普遍存在的裂隙問題及其修補治理中的不足，提供一種具有良好的耐高溫、耐侵蝕、熱膨脹系數小、導熱系數較高和熱穩定性好、在室溫及一定溫度范圍內具有流動性等特點的高爐爐體裂隙修補壓漿材料及其制備方法。

本發明的技術方案與技術特征為：

本發明為一種高爐爐體裂隙修補壓漿材料及其制備方法，其特征在于該壓漿材料由主料和結合劑兩部分構成。

該壓漿材料的主料所用原料及原料的質量百分比為：碳化硅65～70％、石英25～28％、氧化鋁4～7％、石墨1～2％。

該壓漿材料的結合劑選用酚醛樹脂+硅溶膠+聚乙二醇+聚乙烯吡咯烷酮。

該壓漿材料的結合劑的加入量為主料質量的50～76％，其中：酚醛樹脂20～27％、硅溶膠14～40％、聚乙二醇9～16％、聚乙烯吡咯烷酮1～5％。

該壓漿材料的制備方法：先將主料原料碳化硅、石英、氧化鋁和石墨分別計量后在攪拌器內進行干混至均勻，然后再將酚醛樹脂、硅溶膠、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇分別計量后加入攪拌器中，充分攪拌至均勻。

本發明以高碳化硅、適量石英、少量氧化鋁和石墨混合調配出主料，主料具有耐高溫、耐侵蝕、高強度、熱膨脹系數小和導熱系數較高及與高爐爐體相容性等特點；以酚醛樹脂+硅溶膠+聚乙二醇+聚乙烯吡咯烷酮為結合劑具有良好的分散性、流動性、潤濕包裹性、粘接性和熱穩定性等特點。獲得的高爐爐體裂隙修補壓漿材料具有良好的耐高溫、耐侵蝕、熱膨脹系數小、導熱系數較高和熱穩定性好，并在室溫及一定溫度范圍內具有流動性。能有效修補高爐爐體的裂隙，可勝任高爐爐體裂隙的壓漿修補作業。對我國煉鐵高爐的高效、低成本、長壽命運行具有重要意義。

具體實施方式

本發明實施例中主料所用原料的粒徑為：碳化硅＜1000μm，石英＜106μm，氧化鋁＜125μm，石墨＜125μm。所用主要原料碳化硅和石英的主要化學成分見表1和2表。

表1??碳化硅的化學組成

實施例1