30] 本发明上述各主原料和外加组份的选择及限定原理如下：
[0031] 刚玉和碳化硅具有耐火度高、荷重软化温度高、体积稳定性好、机械强度高和耐磨 性优异等特性。尤其是刚玉化学稳定性好，抗酸、碱能力强；碳化硅导热性好，抗熔融金属和 融渣的侵蚀能力强，均为优质高档耐火原料。本发明选用刚玉、碳化硅作为颗粒料，其原料、 高温性能与炉缸、炉腹和炉腰现行使用的刚玉-碳化硅砖、赛隆结合碳化硅砖相近。在确保 喷射料具有良好的体积稳定性、抗侵蚀性能和热震稳定性的同时，还可保证修复后的炉衬 与原炉衬高温线性变化一致，粘结牢固。同时，本发明在保证材料泵送的前提下，将临界粒 度提高至8_，而普通喷射料的临界粒度一般在5_左右。临界粒度加大后，材料的体积密 度、耐压强度以及高温性能均得以提高，显著延长炉衬的使用寿命。
[0032] 基质材料选择刚玉细粉、碳化硅细粉、氧化铝微粉组合而成。刚玉细粉、碳化硅细 粉选择与刚玉颗粒、碳化硅颗粒同等材质。利用氧化铝微粉的分散性，降低喷射料的加液 量，提高流动性和悬浮性，确保泵送时颗粒不离析、不沉淀。同时，氧化铝微粉比表面积大、 活性高，与纳米SiO 2反应生成莫来石相，产生体积效应（微膨胀），抵消喷射料的部分体积 收缩，有利于热态强度和热震稳定性的提高。根据粉体力学研宄，微粉粒径的差异可以导致 微粉的表面积、热力学特性发生巨大变化，这些特性的改变又直接导致喷射料的高温力学 性能存在差异。氧化铝微粉细度不同，对高温下基质内莫来石的生成有显著影响。通过采 用粒度分布、比表面积和细粉含量之间的平衡，获得良好的高温使用性能，拓宽莫来石生成 温度范围，减少内应力的产生。本发明将粒度< 2 ym和< 5 ym的两种氧化铝微粉按一定 比例复合使用。改变粒度分布而实现其与基质内的各种反应，最终提高喷射料的性能。
[0033]结合剂选择的硅溶胶（SiO2S 30% )是一种纳米氧化硅胶体，具有较大的比表面 积和较强的吸附性。在水中发生电离作用后，使胶粒带有相同的负电荷并产生排斥作用，保 证喷射料具有良好的流动性。同时，硅溶胶低温段时交替凝胶化，胶粒间经缩合反应和与 粉体间的吸附作用在基质内形成网架结构，保证衬体内的自由水能快速排出。与现有技术 中的铝酸盐水泥结合剂相比，可实现快速烘炉。本喷射料在中、高温段，氧化铝微粉与纳米 SiO 2发生固相反应，形成的莫来石相呈针状及柱状结晶相互交织的网状结构，提高了材料 的断裂韧性，阻止微裂纹扩展，各项性能显著提高。硅溶胶具有微观结构中晶相含量高、玻 璃相含量少、杂质含量低的特点，低温呈溶胶凝胶结合，中、高温呈固相结合，其结合机理远 优于现有技术中的铝酸盐水泥。
[0034]为了更进一步完善喷射料的施工性能与使用性能，本发明在上述配料中合理添加 抗氧化剂、分散剂、缓凝剂组成的复合外加剂以及促凝剂。碳化硅氧化是碳化硅材料性质劣 化的主要原因，温度升高及烘炉时炉内的水蒸气均会加剧碳化硅的氧化。选用金属硅或碳 化硼中的一种或两种作为抗氧化剂，能防止碳化硅氧化，保证碳化硅固有的特性不发生改 变，提高喷射料的强度和抗侵蚀性。分散剂选用聚乙二醇型缩聚物、六偏磷酸钠中的一种或 两种。分散剂是通过分子上的阴离子基团溶于水后吸附在微颗粒表面，使颗粒表面带有相 同类型电荷后因静电排斥作用而分开，具有分散、减水的作用。通过其分散作用增加浆体的 塑性，改善喷射料的工作性和泵送性，提高抗离析和抗泌水性能，使得细粉和骨料分布更均 匀。通过其减水作用降低孔隙率，提高材料的密实度和性能，延长使用寿命。本发明的施工 方法是预先将混合料和硅溶胶在料斗里搅拌均匀，然后通过管道泵送至喷嘴。由于管道长 达数十米，为了防止湿料在泵送过程中凝结，需加入少量的缓凝剂。缓凝剂为糊精、羧甲基 纤维素钠中的一种或两种。促凝剂为氯化铝饱和溶液、磷酸铝饱和溶液中的一种或两种。通 过加入适当的电解质，改变硅溶胶溶液中阳离子的浓度，促使胶粒发生凝结作用而产生强 度。同时通过其加入量来控制喷射料的凝结速度，是保证材料快速凝结、结构强度高、回弹 率低的关键。
[0035] 湿式喷射工艺有别于干法、半干法工艺，是在施工现场将混合料与硅溶胶按配比 配料后混合并搅拌均匀，采用喷射机械泵送至喷嘴，在喷嘴与促凝剂混合后喷射到施工面 上。该工艺具有粉尘小、回弹率低、无模施工、工期短、机械化程度高、劳动强度低、优化烘炉 制度等显著特性。由于喷射料和水或结合剂预先混合均匀，喷射形成的衬体各项性能均优 于干法、半干法喷涂料，部分指标甚至优于同等档次的浇注料。
[0036] 本发明的主要特点：选择刚玉、碳化硅、氧化铝微粉等作为本发明的主体材料，合 理添加复合外加剂、促凝剂，选择纳米硅溶胶作为结合剂和载体，研制出施工性能良好、理 化性能优越、使用性能佳的硅溶胶结合刚玉-碳化硅质湿式喷射料，使得大面积、大厚度炉 衬无模化施工得以实现。与现有炉衬材料技术相比，保持了同等耐火砖的优良性能，优于铝 酸钙水泥结合的同等浇注料、喷涂（射）料的各项性能。在高炉炉缸、炉腹、炉腰的炉衬修 复中，本发明的技术指标使得喷射料替代原有技术中的内衬材料成为可能。
[0037] 本发明的有益效果是：该喷射料具有粘附性好、回弹率低、无模具连续施工厚度 大、能快速烘烤，且热震稳定性好、抗侵蚀性能好、施工性能佳、环境友好的优点，可以有效 解决现有技术中喷射料存在的不足。适用于高炉炉缸、炉腹、炉腰内衬的快速修复。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合实施例进一步说明本发明。
[0039] 下述实施例中原料：所述的刚玉细粉的粒度< 0. 074mm。所述的碳化娃细粉的粒 度彡0? 088mm。所述的氧化铝微粉的粒度< 2ym和< 5ym的混合物，混合物的比例为任意 配比。所述的硅溶胶符合以下要求：SiO2S30% (质量），R20彡0.3% (质量）；硅溶胶的 pH值为8. 5~10 ;硅溶胶的平均粒径为IOnm~20nm〇
[0040] 实施例1 :
[0041]一种硅溶胶结合刚玉-碳化硅质湿式喷射料，由主原料和外加组份组成；主原料 及质量百分数为：刚玉颗粒料55%、刚玉细粉25%、碳化硅颗粒料0%、碳化硅细粉8 %、氧 化铝微粉（粒度< 2ym、4%，和< 5ym、8% )12%。外加组份及所占上述主原料总质量的 质量百分数为：抗氧化剂（金属硅）1. 〇% (即抗氧剂的加入量为刚玉颗粒料、刚玉细粉、碳 化硅细粉和氧化铝微粉总质量的1. 0% )、缓凝剂（糊精）〇. 2%、分散剂（聚乙二醇型缩聚 物0. 5 %，六偏磷酸钠0. 7 % ) 1. 2 %、促凝剂（氯化铝饱和溶液）0. 3 %、硅溶胶8 %。
[0042]其中，所述的刚玉颗粒料符合以下要求：颗粒粒度分别由8mm~5mm(不含5mm)、5mm~3mm(不含3mm)、3_~lmm(不含Imm)、1_~0? 074mm(不含0? 074mm)四种颗粒级 配组成，四种颗粒级配在刚玉颗粒料中的质量百分比依次为10%、25%、25%、40%。
[0043]上述一种硅溶胶结合刚玉-碳化硅质湿式喷射料的制备方法，包括如下步骤：
[0044] 1)按上述配比选取主原料及外加组份；
[0045] 2)所述的硅溶胶结合刚玉-碳化硅质湿式喷射料中的硅溶胶、促凝剂单独包装， 其余组份按配比称量后，经机械搅拌混合成干状均匀混合料。
[0046] 施工方法是在施工现场将混合料与硅溶胶按配比混合并搅拌均匀，采用喷射机械 将喷射料泵送至喷嘴，在喷嘴与促凝剂混合后喷射到施工面上。
[0047] 实施例2:
[0048]一种硅溶胶结合刚玉_碳化硅质湿式喷射料，由主原料和外加组份组成；主原料 及质量百分数为：刚玉颗粒料43%、刚玉细粉20%、碳化硅颗粒料10%、碳化硅细粉20%、 氧化铝微粉（<2ym 3.5%，3. 5%) 7%。外加