[發(fā)明專利]一種焦爐碳化室涂層材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110248467.4
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102417359A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 韓強;范盤華;許行強
• 申請（專利權）人: 江蘇拜富科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發(fā)明屬于化工技術領域，具體涉及一種焦爐碳化室涂層材料及其制備方法。

背景技術

鋼鐵行業(yè)的煉焦爐爐內(nèi)壁是由硅磚砌筑而成。在煉焦過程中，由于硅磚的氣孔率較高，而且磚與磚連接處有縫隙，在氣孔和縫隙處容易吸附石墨，于是在煉焦過程中碳長期沉積在爐墻上而形成堅固的粘附層。在氣孔、縫隙及硅磚的破損處沉積石墨層生長速度會增大，形成大塊的結碳層，導致推焦困難。在外力作用下強行推焦，易使新的耐火硅磚破損，從而形成惡性循環(huán)，最終造成焦爐被迫停產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種焦爐碳化室涂層材料及其制備方法。

應用在焦爐碳化室的涂層材料不同于一般的陶瓷釉料，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該涂層材料必須具備以下特性：1、始融溫度(始熔點)須高于煉焦時工作溫度，以便形成釉，并且在正常煉焦的溫度下要固化，形成高溫下耐磨的釉面層；2、致密光滑；3、涂層材料與焦爐硅磚有良好的熱膨脹匹配性能；4、涂料與硅磚熱震穩(wěn)定性要好。

根據(jù)上述要求，發(fā)明人經(jīng)大量實驗研究得到焦爐碳化室的涂層材料，包括如下組分制成：SiO₂：50％～65％，Al₂O₃：20％～30％，ZrO₂：2％～10％，BaO：1％～8％，Li₂O：1％～8％，F(xiàn)e₂O₃：0.05％～0.5％，TiO₂：0.05％～0.5％，K₂O：1％～5％，Na₂O：1％～5％，B₂O₃：1％～5％。以本發(fā)明涂層材料總質(zhì)量含量為100％計，該配方中還可以加入2％～8％的ZnO和/或1～5％的MgO。

上述組方優(yōu)選包括如下組分制成：SiO₂：55％～60％，Al₂O₃：20％～25％，ZrO₂：3％～7％，BaO：2％～5％，Li₂O：3％～6％，F(xiàn)e₂O₃：0.1％～0.2％，TiO₂：0.1％～0.2％，K₂O：1％～3％，Na₂O：1％～2％，B₂O₃：1％～2％。以本發(fā)明涂層材料總質(zhì)量含量為100％計，該優(yōu)選配方中還可以加入3％～5％的ZnO和/或1～4％的MgO。

上述涂層材料的制備方法包括如下步驟：

粉體制備方法1：將各種原料混合后球磨；優(yōu)選球磨至粉體過100～500目篩，最優(yōu)選過200～300目篩。該方法中球磨采用的料球比為0.5～3∶1～3，優(yōu)選2∶1。

上述涂層材料還可以按照以下步驟制成熔塊料的粉體，制備方法包括以下步驟：

將各種原料攪拌混合均勻，然后將混合好的粉料加熱至溫度達到1400～1600℃(優(yōu)選溫度達到1550℃)熔化，再保溫1～3小時得到熱的玻璃液，然后將熱的玻璃液水淬，將水淬后的熔塊外加水球磨得到釉漿，當釉漿細度磨至過250目篩，余0.2～0.5％時，將漿體干燥，干燥后的料結成塊料，再將塊料磨細。優(yōu)選磨細粉體至過100～500目篩，最優(yōu)選過200～300目篩。該方法中優(yōu)選將水淬后的熔塊外加原料總重量40～90％水球磨得到釉漿，最優(yōu)選外加原料總重量70％的水。干燥溫度優(yōu)選100～120℃，最優(yōu)選110℃。干燥時間為16～30小時，優(yōu)選為24小時。該方法可節(jié)省焦爐時間，適應快速成釉的要求。

上述涂層材料在使用時可制成漿體，可以按照以下步驟制備：將制備好的涂層材料粉體加水攪拌均勻，放置1～3小時后，再次攪拌均勻，過篩。

優(yōu)選方式為：將制備好的涂料粉體加粉體重量55～65％的水攪拌均勻，放置1～3小時后，再次攪拌均勻至漿體的比重1.6±0.5，過120目篩。該漿料有利于形成良好的釉面質(zhì)量。使用時可用噴槍進行噴涂。漿體的比重也可以根據(jù)現(xiàn)場噴涂的設備進行調(diào)整，主要是控制加水量，在噴涂壓力允許的情況下，漿體的比重可適當放大。

為了引進涂層材料中的各種化學成分，可選用鋰輝石、碳酸鋰、鋰云母、硅酸鋯、氧化鋅、碳酸鋇、硼砂、長石、高嶺土、石英、氧化鋁粉、硅微粉等原料作為制釉的原料。