[發明專利]納米硅溶膠結合爐缸自流料及其制備方法

有效

• 申請號: 201511031714.X
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105732052B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 唐勛海;李洪會;范詠蓮;鄭期波;張雯文;鄭江
• 申請（專利權）人: 中國京冶工程技術有限公司;中冶建筑研究總院有限公司;北京紐維遜建筑工程技術有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/103
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;陳英俊

本發明屬于耐火材料技術領域，涉及一種納米硅溶膠結合爐缸自流料及其制備方法。所述納米硅溶膠結合爐缸自流料，按質量份計，包含：剛玉65～80份；碳化硅8～20份；活性氧化鋁微粉5～10份；二氧化硅微粉2～5份；球狀瀝青1～5份；無機纖維0.03～0.08份；溶膠固化劑0.01～0.1份；分散劑0.05～0.15份；以及納米硅溶膠7～10份。本發明的納米硅溶膠結合爐缸自流料是一種先進的高爐爐缸新建或維護自流材料，通過支模泵送澆筑成型，對爐缸進行新建或維修；與傳統砌磚方法相比，具有整體性強，施工方便、耗時少、投產快、使用壽命長、環境污染小等特點；與傳統陶瓷杯相比，由于SiC和納米硅溶膠結合導致基質強化而使鐵水抗侵蝕性能大大提高。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種納米硅溶膠結合爐缸自流料及其制備方法。

背景技術

高爐是連續進行高溫作業的煉鐵主要設備，其爐缸是高爐生產過程中安全長壽的關鍵部位，其性能優越決定高爐服役的壽命。爐缸長期受到鐵水物理旋流和渦流沖刷和化學侵蝕，造成爐缸熔損和破壞；同時爐缸砌筑過程中大量磚縫存在，造成局部缺陷和損毀不均勻，甚至由于磚縫侵蝕出現爐缸的爐底或側壁磚漂浮，爐缸的安全受到威脅，長壽高效煉鐵目標難以實現。延長高爐爐缸使用壽命是冶煉工程技術人員一直關心的課題。目前國內外高爐爐缸新建或維修采用碳磚或碳磚-陶瓷杯結構。

此外，納米硅溶膠結合爐缸自流料以Al₂O₃-SiC體系為主，用于新建/維修爐缸爐底到風口上沿部位，通過支模泵送澆筑成型，爐缸形成一個沒有任何縫隙的整體。納米硅溶膠結合爐缸自流料成分復雜，獲得高致密度、結構均勻、性能優良、施工高效的泵送自流料，依賴于自流料結合劑納米硅溶膠的選擇及多種微粉、超微粉和外加劑的使用。這種骨料-細粉混合物在高爐冶煉過程中要充分發揮其各個組分的作用，必須要求粉料混合均勻，現場施工加結合劑納米硅溶膠攪拌后流動性優良，能迅速自動找平，材料不偏析，硬化時間適宜，保證泵送澆筑成型后材料質地均一。

目前，傳統高爐爐缸耐火材料使用過程中尚還存在如下問題：

(1)材料整體性差，存在上千條的磚縫；

(2)損壞不均勻，局部損壞嚴重，甚至有磚漂浮現象；

(3)材質導熱系數匹配不合理，能源利用率低；

(4)施工周期長，人力損耗大，施工環境惡劣；

(5)材料耐侵蝕性能差，使用壽命短。

因此，對高爐爐缸自流料存在改進和優化的需要。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的一個目的是提供一種高爐爐缸新建/維修使用的納米硅溶膠結合爐缸自流料，該納米硅溶膠結合爐缸自流料解決了傳統高爐爐缸耐火材料整體性差，局部損壞嚴重，導熱不匹配，耐侵蝕性能差等問題，同時改變材料的施工方法，大大降低高爐爐缸新建/維修過程的施工周期及人力消耗，支模泵送澆筑施工使環境得到改善，提高高爐爐缸安全性能及使用壽命。

本發明的另一目的是提供上述納米硅溶膠結合爐缸自流料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

根據本發明的一個方面，本發明的納米硅溶膠結合爐缸自流料，按質量份計，包含：

在本發明優選的實施方案中，本發明的納米硅溶膠結合爐缸自流料，按質量份計，包含：

在本發明中，所述剛玉為選自棕剛玉和致密剛玉中的至少一種，其中Al₂O₃含量≥95％，粒度在0.045～8mm之間；