[發明專利]高爐爐缸修復材料

在審

• 申請號: 202210042885.6
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN114480760A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賴安·赫爾歇
• 申請（專利權）人: 維蘇威英國有限公司
• 主分類號: C21B7/04
• 分類號: C21B7/04;F27D1/16;C04B33/04;C04B35/10;C04B35/14;C04B35/16;C04B35/44;C04B35/48;C04B35/565;C04B35/583;C04B35/66
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

一種含有與骨料結合的聚合物、樹脂和水泥的配方，可用干噴施工，所述可干噴材料通過以干基形式用氣動輸送到噴嘴與水混合而被噴涂到目標物體表面。所述干噴材料中的聚合物使其能夠粘附并粘結到用于容納熔融金屬的容器的內襯的表面，如碳磚。所述配方可被用于例如修復及保護高爐爐缸內襯。

本申請是申請日為2015年1月21日、國際申請號為PCT/US2015/012204、國家申請號為201580025560.5、發明名稱為“高爐爐缸修復材料”的發明專利申請的分案申請。

背景技術

(a)技術領域

本發明涉及使用于容納熔融金屬的容器中的修復材料。這些材料可用于例如修復高爐爐缸內襯。

(b)背景技術

高爐是用于將鐵礦石加工成鐵，并以熔融形式的鐵水從高爐流出。高爐的內表面襯有耐火材料以容納熔融的金屬。由于高爐較大，結構復雜，且重建成本非常高，因此盡可能延長已建成高爐的使用壽命在經濟上是有益的。延長的使用壽命導致高爐耐火內襯的臨時性修復的需求增加。投入修復過程的時間及資源的增加降低了高爐效率。因此，需要減少用于修復高爐內襯過程所需的時間、費用和復雜性。

高爐爐缸的爐壁內襯有碳基(例如碳磚)或石墨基材料，這些材料與不同類型的冷卻系統相結合。碳基填充漿料可用在冷卻系統與爐壁之間。為了將熱量從爐壁內襯轉移到冷卻系統，需要高傳導性材料(諸如碳)。內襯還必須表現出低滲透性、高密度、高強度和高抗化學侵蝕性。

在使用中，內襯承受極端溫度，且必須對抗與其接觸的材料。因為內襯磨損是不均勻的，所以在需要更換整個內襯前，就可能需要修復內襯的某些部分。高爐爐缸的修復可與用于爐身噴涂(stack shotcrete)修復的停爐一起進行。這通常以約18至24個月的時間間隔進行。完全更換內襯在現有的高爐操作中極其少見，可能每20至30年才會進行一次。有種材料可在容器內部的碳基或石墨基材料上噴射施工。該材料必須能夠與碳基或石墨基材料粘結，且必須具有與對其支撐的碳基或石墨基材料類似的耐化學和耐物理特性。

爐缸內襯材料必須抵抗在爐缸底部的鉛、鋅、鐵和爐渣的化學侵蝕，且必須抵抗由極端條件造成的物理退化。爐缸溫度可在2500℉至3000℉(1371-1648℃)的范圍內。爐缸內襯材料還必須抵抗機械侵蝕。機械腐蝕因熔融鐵的移動和環流以及熔融鐵從爐中流出時而產生。另外，機械腐蝕因容器體積和爐缸上方高密度的鐵所造成的鐵水靜壓力(ferrostatic pressure)而增加。

某些已知的爐缸內襯材料含有不同類型的耐火骨料、鋁酸鈣水泥和其它材料以制成可濕法噴涂的(shotcretable)材料。將可濕噴的材料與水混合至可通過混凝土泵泵送的黏稠度，然后通過噴入空氣和促凝劑而穿過噴嘴噴涂，在無需模具情況下形成整塊內襯。

另一種已知的高爐爐缸內襯修復配方已被描述為充當“人造料殼”(artificialskull)以保護受損的爐缸。實施工序包括：用壓縮空氣清掃爐缸，將表面活性劑噴灑在爐缸壁磚上，然后以含有碳化硅(SiC)的噴涂料對爐壁進行噴涂處理。噴涂料必須具有能夠被混凝土泵泵送的粒度分布。該實施工序具有濕噴操作固有的缺點，諸如，需要大型及昂貴的設備且準備時間長，需要噴灑表面活性劑的額外步驟以確保將材料粘附于碳磚，以及需要噴涂料必須具有能夠被混凝土泵泵送的粒度分布。

用于干法噴涂的裝置，諸如Reed LOVA噴槍、Allentown N-1噴槍、Piccola噴槍等已經用于高爐內表面的噴涂修復工程。之前已知的干法噴涂施工是利用對高爐爐身(stack)和爐缸冷態維修的時機。用壓縮空氣清理爐壁，將爐缸修復材料干噴(gun)至爐壁上。高爐升溫可通過以下方式完成：從約70℉(21℃)開始，然后將材料加熱至350℉(177℃)，并將高爐在350℉(177℃)下保溫8小時。然后將高爐在4小時的時間內均勻升溫至600℉(316℃)。最后將高爐在600℉(316℃)保溫(soak)12小時。此時，高爐已具備重新啟爐條件。

本發明的簡要匯總