[發(fā)明專利]輕質(zhì)高強隔熱耐火澆注料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310343231.8
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103396141A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽德剛;羅安智;羅巍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于耐火材料領域，具體是一種步進式加熱爐水冷梁與水冷立柱隔熱用的輕質(zhì)高強隔熱耐火澆注料。

技術(shù)背景

爐梁與立柱是步進式加熱爐的重要結(jié)構(gòu)之一，它不僅承受著爐內(nèi)坯料的全部重量，而且承擔者物料步進式前進的重任，因此，保證爐梁與立柱使用工況條件下的力學強度至關重要。為了防止爐梁與立柱高溫使用條件下強度降低和變形，需對爐梁與立柱進行冷卻，早期的冷卻方式為通水開路冷卻，故又稱水冷梁和水冷立柱，由于水冷熱損失大，為了有效利用爐梁與立柱水冷熱損失，逐漸發(fā)展為汽化冷卻，通過汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽進行并網(wǎng)、發(fā)電等加以再利用，降低企業(yè)綜合能耗，目前國內(nèi)兩種冷卻方式均有應用，但爐梁的冷卻降低了鋼坯支撐耐熱墊塊的溫度，引起鋼坯表面水冷“黑印”，惡化坯料的受熱條件，延長了加熱時間，降低了加熱質(zhì)量。為了改善鋼坯加熱質(zhì)量、降低加熱爐能耗，國內(nèi)外均采用耐火材料對加熱爐爐梁與立柱進行了隔熱包扎，主要的隔熱襯結(jié)構(gòu)有：單層耐火澆注料整體澆注結(jié)構(gòu)、耐火澆注料與耐火纖維毯雙層結(jié)構(gòu)和多層耐火纖維毯結(jié)構(gòu)，其中，單層耐火澆注料結(jié)構(gòu)因隔熱性能差、多層耐火纖維毯結(jié)構(gòu)易結(jié)晶粉化而未推廣應用，尤其是加熱溫度≥1380℃的高溫取向硅鋼（HiB鋼）的加熱爐，由于市售耐火纖維制品最高使用溫度的限制而無法使用。

目前國內(nèi)加熱爐均普遍采用耐火澆注料與耐火纖維毯雙層結(jié)構(gòu)，尤其是高溫取向硅鋼（HiB鋼）加熱爐，其中，內(nèi)層為耐火纖維毯，外層為耐火澆注料，通過內(nèi)層耐火纖維毯強化隔熱襯的隔熱性能，通過外層澆注料優(yōu)良的耐高溫性能與力學性能，提高隔熱襯的抗破損能力，如：2010年9月胡建平和高明軍在《經(jīng)濟研究導刊》上公開了“步進式加熱爐水梁應用技術(shù)”，其報道了某鋼廠120噸／小時雙蓄熱步進式加熱爐水平支撐梁和立柱的耐火纖維毯和莫來石澆注料雙層隔熱襯結(jié)構(gòu)，其中，內(nèi)層耐火纖維毯厚度為20mm，外層澆注料厚度為60mm。公開號為CN100494852C的中國發(fā)明專利公開了“一種步進式加熱爐梁與柱及其施工方法”，其提供了一種步進式加熱爐梁與柱的纖維毯與澆注料雙層隔熱襯結(jié)構(gòu)及其施工方法，其中，外層澆注料厚度為60mm，內(nèi)層耐火纖維毯厚度為18~22mm，通過焊接在水管上的Y形錨固件實現(xiàn)隔熱襯與水管的結(jié)合，具有強度高、耐高溫、抗氧化性能好、使用壽命長的優(yōu)點。然而，在實際生產(chǎn)應用過程中，由于外層澆注料厚、導熱系數(shù)高，影響了隔熱襯的整體保溫性能，導致水冷熱損失大，加熱爐熱效率低；此外，由于耐火纖維毯的高溫收縮以及耐火澆注料的熱膨脹，致使?jié)沧⒘贤鈱优c耐火纖維毯層結(jié)合面形成間隙，破壞了隔熱襯的整體性與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，易使Y形錨固件高溫氧化以及耐火澆注料層熱震龜裂與結(jié)構(gòu)剝落，不僅影響了加熱爐爐梁與立柱隔熱襯的隔熱保溫效果，而且爐梁與立柱冷卻熱損失高，使用壽命受到限制。

針對上述復合隔熱襯結(jié)構(gòu)的不足，通過對步進式加熱爐爐梁與立柱隔熱襯使用性能要求的分析，認為隔熱襯不僅要有良好的隔熱性能、抗渣浸潤侵蝕性能，滿足爐梁與立柱的隔熱以及氧化鐵皮掉落引起的侵蝕使用技術(shù)要求，同時，還需有足夠的高溫力學性能與體積穩(wěn)定性，滿足隔熱襯抗高溫、抗振動沖擊、抗熱震與結(jié)構(gòu)完整性等要求；對于現(xiàn)有的耐火隔熱材料技術(shù)，輕質(zhì)耐火澆注料最有希望達到上述目的，但目前的輕質(zhì)耐火澆注料普遍存在力學強度低、脆性大、抗渣浸潤侵蝕性能差、使用溫度低等不足，如：公開號為：CN102161593B的中國發(fā)明專利公開了“一種CSP爐輥隔熱襯用輕質(zhì)耐火澆注料”，其提供了一種耐火纖維增強輕質(zhì)莫來石耐火澆注料，雖然力學性能與熱震穩(wěn)定性優(yōu)良，但抗渣滲透侵蝕與耐高溫性能不足，難以滿足步進式加熱爐的高溫加熱與氧化鐵皮掉侵蝕的技術(shù)要求；雖然有專家曾提出過采用輕質(zhì)耐火澆注料進行單層結(jié)構(gòu)隔熱襯的包扎，但最終因輕質(zhì)耐火澆注料的技術(shù)限制而未能實施；為此，有必要進一步開展步進式加熱爐爐梁與立柱隔熱襯用新型隔熱耐火材料的研究，提高爐梁與立柱耐火隔熱襯的保溫隔熱性能與抗破損能力，達到降低加熱爐能耗、延長爐梁與立柱耐火隔熱襯使用壽命，減少加熱爐維護成本等綜合目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供了一種輕質(zhì)高強隔熱耐火澆注料，使其達到降低爐梁與立柱冷卻熱損失、延長隔熱襯使用壽命、改善爐內(nèi)加熱質(zhì)量、降低能耗與維護成本等綜合目標。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種輕質(zhì)高強隔熱耐火澆注料，其特征在于：它的原料按重量百分比計包括：