[發明專利]高爐用納米復合材料碳質壓入密封料

有效

• 申請號: 202010426358.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111440004B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李長寧;黃忠濤;姜躍剛;馮奎金;馮貴壇;任俊峰
• 申請（專利權）人: 河北昊興耐火爐料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 鮑立陽

本發明涉及高爐耐火材料，尤其涉及一種高爐用納米復合材料碳質壓入密封料，由以下重量份數的原料制成，黑碳化硅40?65份、石墨15?25份、藍晶石5?10份、二氧化硅微粉3?6份、納米級炭黑2?5份、抗氧化劑1?2.5份、外加固化劑0.5?1.5份、樹脂結合劑30?45份，所述黑碳化硅包含0.1?1.5mm和≤0.088mm兩種粒度，所述石墨的粒度為0.1?0.5mm，所述藍晶石的粒度為0.15?0.5mm，所述二氧化硅微粉的粒度為＜1μm，所述納米級炭黑的粒度為100?700nm，配方優化合理、最大程度地填充炭搗料里的縫隙、使炭搗料層形成致密的整體、達到改善傳熱的效果。

技術領域

本發明涉及高爐耐火材料 ，尤其涉及一種高爐用納米復合材料碳質壓入密封料。

背景技術

高爐爐缸碳磚和冷卻壁局部溫度升高的情況時有發生，特別是中小型高爐。有基建施工質量和材料的原因，也有設備、高爐操作和爐料的原因，爐襯工作溫度升高會加速碳磚的損壞，為了煉鐵系統高效生產和高爐的長壽，從生產操作和設備維護的角度，共同探討有效的應對措施和辦法。

爐缸碳磚和冷卻壁溫度過高，爐襯工作條件惡化，損壞加快，影響高爐的長壽和設備的安全運行，各生產廠家都在尋找有效的措施，遏制碳磚溫度升高的趨勢，在隱患初期進行治理，確保設備能安全高效運行，強化冶煉。

一般情況下，通過觀察冷卻壁進出水的溫差，可大致判斷碳磚局部溫度升高的原因。進出水溫差應高于正常部位的，應該是碳磚被侵蝕變薄使熱流強度增大引起的；進出水溫差應低于正常部位時，應該是炭搗料收縮產生氣體間隙增加熱阻引起的；兩種因素兼而有之時，進出水的溫差變化可能互相抵消，變化不確定。

冷卻壁熱面灌漿壓人措施，是在爐缸碳磚溫度過高的部位，找準兩塊冷卻壁之間的鐵屑填料填縫位置，用磁力鉆在爐殼上開孔后，用沖擊鉆鉆透鐵屑填料層，達到炭搗料層。然后用負壓引射器吸出孔內堵塞的碎屑，使灌漿管路暢通。采用高導熱的爐缸、爐底專用碳質壓入泥漿對冷卻壁冷熱面同時灌漿，填充冷卻壁熱面的炭搗料層的縫隙，提高冷卻壁對碳磚的冷卻強度。

目前而言，高爐用碳質壓入密封料技術配方主要采用低碳材料，灰分及雜質多且影響產品使用壽命；使用焦油結合劑，殘炭低，揮發性大且不利于環保。針對實際現場應用對產品材質的需求，優化碳質無水壓入料的配方組合，采用高碳石墨粉料，揮發低、流動性好的結合劑制造，提高了材料的導熱系數和爐內殘留量，最大程度地填充碳磚、炭搗料里與冷卻壁之間的縫隙，使炭搗料層形成致密的整體，達到改善傳熱的效果。

現階段公開的高爐壓入密封料主要包括以下幾種

1、高致密性壓注料，以高鋁礬土、煤矸石、葉臘石、焦寶石、藍晶石、粘土、高鋁礬土粉、改性硅鋁溶膠為主要原料；

2、環保型壓注料，以石墨和環保改性焦油為主要原料；

3、塑性壓注料，以焦寶石、石墨、焦油、樹脂、瀝青為主要原料；

以礦物質為主要原料的壓注料，致密，穩定性高，但氣密性差，爐內殘留量大，以無定型碳為主要原料的壓注料，填充效果好，氣密性高，但耐候性差，使用壽命短。

因此，提供一種配方優化合理、制備方法簡單易實現，能夠提高高爐碳磚熱面縫隙壓入部位對材質的需求，提高材料的導熱系數和爐內殘留量，最大程度地填充高爐碳磚與冷卻壁之間的縫隙，形成致密的整體，最大程度地填充炭搗料里的縫隙，使炭搗料層形成致密的整體，達到改善傳熱的效果。通過使用合適的壓入材料對冷卻壁冷熱面同時進行壓入維護，異常部位的溫度降至220℃以下，較好地抑制了碳磚局部溫度升高，有效延長了高爐襯體使用壽命，安全性能明顯提升，具有廣泛的市場前景。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種配方優化合理、最大程度地填充高爐碳磚與冷卻壁之間的縫隙，形成致密的整體，達到改善傳熱的效果的環保型高爐用納米復合材料碳質壓入密封料。