[發明專利]熱風爐管道密封料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710822701.7
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107698266B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 張雯文;高棟;白利紅;江山;薛乃彥;張正富;唐勛海;張君博
• 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;北京凱旋仕能源科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C21B9/10
• 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;曹素云

本發明公開了熱風爐管道密封料及其制備方法。所述密封料按重量份計，包含：干料100重量份和硅溶膠10～25重量份，其中100重量份干料包含：高鋁礬土、焦寶石或者莫來石顆粒，碳化硅顆粒，高鋁礬土或者剛玉粉，金屬?非金屬復合粉，活性氧化鋁微粉，煅燒氧化鋁微粉，黏土微粉，羧甲基纖維素或者羥甲基纖維素，以及固化劑。本發明的密封料對環境無污染，施工時間內流動性好，不易發生沉降，壓入維修時可充分填充進入微小的縫隙，既可以在高溫下施工，又可在常溫下固化；與壓入區域的材料能夠緊密結合；在各溫度下均具有良好的強度性能；在使用溫度區間內線收縮小，并具有良好的熱震穩定性；利用了其他行業的工業廢棄料，提高資源利用率。

技術領域

本發明屬于冶金耐火材料技術領域，涉及一種熱風爐管道密封料及其制備方法，更具體而言，涉及一種常溫可固化的金屬陶瓷結合的熱風爐管道密封料及其制備方法。

背景技術

熱風爐是高爐煉鐵的關鍵設備之一。在現階段，隨著國家大力發展循環經濟、推進節能減排，加之高爐冶煉技術的進步和強化，降低焦比、提高利用系數是必然趨勢，高爐設備日趨向大型化、高風溫、高風壓、大風量發展，高爐的發展對熱風爐高風溫、長壽命提出了更高的要求。熱風爐的工作條件復雜，再加上周期性送風和燃燒時溫度的劇烈變化，對其內襯耐火材料的要求非常苛刻。特別是熱風爐管道，長期經受高溫高壓和溫度變化，是熱風爐的薄弱環節，隨著對高爐高風溫、高風壓的要求越來越高，熱風爐管道的工作環境也越來越惡劣。熱風爐管道的低壽命嚴重制約了熱風爐的長壽命，進而影響到整個高爐系統的正常運行甚至安全運行。

在實際生產操作中，熱風爐管道經過長期高風溫、高風壓、冷熱往復循環，工作層內襯產生損毀，形成的縫隙在送風過程中又容易成為高壓熱風的通道，使得隔熱層甚至緩沖隔熱層在高溫下出現粉化形成孔洞，嚴重時出現貫通性裂縫，致使管道漏風、爐殼燒紅，甚至崩裂。因此需要經常進行檢查和維護，在溫度高的區域進行壓漿，用合適的密封料將產生的破損孔洞及時充填，從而堵塞竄風通道，降低鋼殼溫度，保證熱風爐的平穩運行。

目前的熱風爐管道密封料，大多存在下述問題：

1)現有的熱風爐管道密封料采用的結合劑不理想。一般采用水性結合材料或者焦油樹脂類有機結合材料。水性結合材料如水泥結合、磷酸鹽結合、硅酸鹽結合等，采用水性結合材料結合的密封料，存在密封效果差、施工效果不佳、結合強度低等缺點。而采用焦油、樹脂類有機結合材料的密封料，例如，中國專利文獻CN 101870590A公開了一種高爐熱風爐用復合無水壓入密封料，其中，提到了用熱固性酚醛樹脂作為結合劑，但是，在高溫下結合劑受熱揮發，產生大量氣孔縫隙，容易在填充部位再次產生裂紋；另外，焦油和樹脂類有機結合劑不但在使用過程中揮發出有毒氣體，影響環境和工人健康，并且在中高溫下會喪失強度，從而使壓入的密封料粉化、容易被沖刷和侵蝕掉，從而失去了密封料該起到的作用。

2)熱風爐管道密封料的施工性能與固化時間的匹配。理想的密封料應具備在常溫下保持一定時間的流動性，便于施工充分壓入縫隙以及應對突發情況；加熱后可在較短時間內固化；另外，熱風爐管道密封料也應具有常溫固化性能，而目前常用的焦油和樹脂類有機結合劑只能在加熱到一定溫度才能固化。

3)熱風爐管道密封料在各溫度階段特別是中低溫的結合性、強度、耐磨性。隨著周期性送風，熱風爐內的溫度發生著劇烈的變化，設計送風溫度通常在1200-1300℃，實際溫度最高處可達1450℃。因此，要求密封料在各溫度階段的耐磨性、結合性、穩定性方面的性能進一步加強。特別是在中低溫階段的結合性和強度，此時耐火材料尚未發生燒結，需要有較低溫度下即能發生反應的組分來保證各溫度梯度下連續的強度；各溫度下的耐磨性；以及適應冷熱交替環境的抗熱震穩定性。

4)熱風爐管道密封料在溫度變化過程中易發生體積收縮產生縫隙，造成串氣，因此，要保證在持續溫度范圍內均具有合適的線變化，以免收縮太大形成間隙。