专利名称：一种高炉高铝压入料及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉高铝压入料，该高炉高铝压入料主要用于高炉维修。
背景技术：
高炉内衬压入维修技术由来已久。传统的压入维修一般选用水系的水泥结合材料 进行压入。将该高水分低粘性的材料压入高炉炉内，粘附在炉壁的压入料施工体硬化迟缓， 在150度的硬化时间为4-5小时，高含量水分蒸发后易产生炸裂现象，也易损坏原有的耐火 内衬，并且由于压入料施工体气孔率高，强度低，因而寿命较短。后经改进的铝碳质压入料，采用单一树脂结合，由于施工工艺参数和设备以及压 入料配方等方面的限制，导致压入材料与高炉内衬本体结合强度不高，使用寿命也不高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高炉高铝压入料，使高炉高铝 压入料具有良好的施工性能和使用性能，从而达到延长高炉寿命的目的。高炉高铝压入料 采用树脂复合结合剂，对结合剂选择和调配，其粉料配方采用合理的颗粒级配，所获得的液 态压入材料的压入率在90%以上。在高炉不停炉的情况下，利用高炉定期休风机会，从高炉 炉外实现对高炉内衬的维修。本发明是通过以下技术方案实现，该高炉高铝压入料包括粉料和结合剂，其中结 合剂占高炉高铝压入料总质量百分比的35% _38%，其余为粉料；所述的结合剂为复合树脂结合剂，即酚醛树脂和呋喃树脂，为了使结合剂的粘度 符合本发明产品应用要求，还要包括乙二醇作为添加剂，该三组分各占结合剂质量百分比 分别为酚醛树脂50-65%，呋喃树脂33-48%，乙二醇；所述粉料按各组分占粉料总质量百分比，包括如下组分采用烧结莫来石作为骨 料(即颗粒料)68-73%，采用抗氧化石墨作为基质料18-21 %，采用碳化硅作为另一种基质 料7-11%，采用酸类物质作为硬化剂0. 2-0.6% ；该粉料的物理配比，其中颗粒料与总基质料的比例为2. 0-3.0 1，颗粒料中粗颗 粒与细颗粒的比例为1.2-1.6 1。所述硬化剂可选择为柠檬酸、硼酸或酒石酸。上述产品工艺流程①首先粉料的配制在混炼设备中加入烧结莫来石骨料、抗 氧化石墨基质料、碳化硅基质料，然后再外加硬化剂，在温度为5-25°C的条件下混炼5-8分 钟。②接着树脂复合结合剂的配制利用涂_4粘度计测定两种树脂的粘度，根据测出的粘 度值加入适量的添加剂，调整复合后的结合剂的粘度，使其通过涂_4粘度计的时间在2-3 分钟左右。③最后，将以上配制好的粉料和复合结合剂两者混合均勻即可得到液态的高炉 高铝压入料。通过对高炉炉壳耐材损坏机理及高炉炉外压入护炉的原理分析，本发明高炉高铝 压入料采用硬度高、耐磨性好的烧结莫来石为骨料，能够承受下降炉料和上升煤气流的机
3械磨损，烧后耐压强度在12. 2 16. 2MPa。采用抗氧化石墨作为基质料，能够增强高炉高铝 压入料的抗氧化能力。以碳化硅作为基质料，有利于提高高炉高铝压入料的强度，其耐压强 度为12. 2 16. 2MPa，抗折强度为4. 1 4. SMPa0采用的酸类物质硬化剂使压入料满足施 工的要求，保证高炉高铝压入料合理的硬化时间，硬化时间控制在1. 5小时左右，保证其有 足够的施工时间，既能保证压入料的顺利施工，又能保证其在压入后扩展并在一定时间内 迅速与内衬结合在一起，起到内衬再造的维修效果。所述复合树脂结合剂用于调和高炉高 铝压入料粉料以获得液体状的高炉高铝压入料。采用的树脂复合结合剂，使压入料具有良 好的粘度和流动性，流动度为175 182mm，其粘度保证了压入施工的顺利进行，并确保其 在压入高炉内与高炉内衬有良好的结合性，从而保证压入效果，压入率达90%以上。在结合 剂中加入50-65%的酚醛树脂，由于其较高的碳转化率，利用其高温下的使用性能，从而提 高维修效果。酚醛树脂和呋喃树脂复合后的结合剂，在室温条件下，用涂_4粘度计测得时 间确保在2-3分钟左右，从而保证结合剂质量的稳定。为确保高炉高铝压入料具有良好的理化性能，本发明按最致密堆积颗粒组成原理 设计配方根据Andreassen方程理论CPET/100 = (D/DL)qD颗粒粒度(尺寸)Dl-最大颗粒粒度CPET-某一粒级(D)以下累积百分数q-----粒度分布系数将设定好的q值和值代入方程，得出配方中各粒级颗粒的比例。在配方 中选择颗粒料与总基质料的比例为2.0-3.0 1，颗粒料中粗颗粒与细颗粒的比例为 1.2-1.6 1(粗颗粒指(3-l)mm，细颗粒指(l-O)mm)，这样能够保证颗粒间互为填充而无空 隙，达到最大的堆积密度。高炉高铝压入料区别于传统的压入材料，主要表现在高硬度、良好的流动性、泵送 性和与本体良好的结合性。高硬度是指进行压入维修使用的耐火材料粘度大于普通材料的 粘度。良好的流动性是指通过酚醛树脂复合呋喃树脂，再加入添加剂，使材料在具有高粘度 的情况下具有较好的流动性，利于施工。与本体的结合强度高是指通过主要原料的选择以 及抗氧化剂的加入，使材料在压入后能够克服氧化、剥落，从而提高与高炉内衬本体的结合 强度。高炉高铝压入料主要用于高炉内衬的维修，在高炉内炉衬损坏的主要原因有机 械的冲击，碱氧化物的作用，Zn和ZnO的作用，水蒸气的作用，热冲击、熔铁及溶蚀的炉渣的 侵蚀影响等。因此，高炉高铝压入料除了具有一般耐火耐火材料的性能外还应具有如下特 性(1)良好的抗氧化性；(2)良好的流动性和泵送性；(3)良好的抗剥落性、抗碱性；(4)与内衬良好的粘结强度。本发明高炉高铝压入料作为炉衬耐火材料的应用，即选择高炉使用中的薄弱部位 开孔，开孔在炉皮发红的周围或者上部，焊上压紧短管，用管道把开孔处和压入机联合起来，利用压入机的高压将配制好的液态高炉高铝压入料压入，该材料在内衬表面扩展，在温 度作用下，迅速与炉壳铁皮、内衬的本体等粘结成一体，形成新的再造内衬，堵塞炉内气体 的对流通道，增厚炉衬耐火材料，通过定期压入修补，可维持稳定的炉衬厚度，延长高炉寿 命。
具体实施例方式以下是对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进 行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本发明所用原料见表1 :表1高炉高铝压入料所用的粉料组分情况及商品来源
名称化学成分型号生产商烧结莫来石A1A、SiOi3-0湖南辰溪抗氧化石墨C200目西峡碳化硅SiC320目浙北本发明所用的检测方法见表2 表2不同的理化指标所对应的检测方法
项目国标号体积密度YB/T5200-1993
权利要求
一种高炉高铝压入料，其特征在于，包括粉料和结合剂，其中结合剂占高炉高铝压入料总质量百分比的35％ 38％，其余为粉料；所述结合剂按各组分占结合剂质量百分比，包括酚醛树脂50 65％，呋喃树脂33 48％，乙二醇1 2％；所述粉料按各组分占粉料总质量百分比，包括如下组分采用烧结莫来石作为骨料颗粒料68 73％，采用抗氧化石墨作为基质料18 21％，采用碳化硅作为另一种基质料7 11％，采用酸类物质作为硬化剂0.2 0.6％；该粉料的物理配比，其中颗粒料与总基质料的比例为2.0 3.0∶1，颗粒料中粗颗粒与细颗粒的比例为1.2 1.6∶1。
2.权利要求1所述的高炉高铝压入料，其特征在于，所述硬化剂为柠檬酸、硼酸或酒石酸。
3.如权利要求1所述的高炉高铝压入料，其特征在于，高炉高铝压入料的流动度为 175 182mm，耐压强度为12. 2 16. 2MPa,抗折强度为4. 1 4. 8MPa,在150度时硬化时 间为1. 5 2. 0小时。
4.如权利要求1至3任一所述高炉高铝压入料作为炉衬耐火材料的应用。
全文摘要
本发明公开了一种高炉高铝压入料及其应用，该压入料包括粉料和结合剂，其中结合剂占高炉高铝压入料总质量百分比35％-38％，其余为粉料；所述结合剂按各组分占结合剂质量百分比，包括酚醛树脂50-65％，呋喃树脂33-48％，乙二醇1-2％；所述粉料按各组分占粉料总质量百分比，包括如下组分采用烧结莫来石作为骨料颗粒料68-73％，采用抗氧化石墨作为基质料18-21％，采用碳化硅作为另一种基质料7-11％，采用酸类物质作为硬化剂0.2-0.6％；该粉料的物理配比，其中颗粒料与总基质料的比例为2.0-3.0∶1，颗粒料中粗颗粒与细颗粒的比例为1.2-1.6∶1。该高炉高铝压入料主要用于高炉维修，混合后获得的液态压入材料的压入率为90％以上。
文档编号C04B35/66GK101955360SQ20101028987
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者卓龙妙, 孙海宁, 曾亚平, 王炜, 薛娜, 谭平芳, 谭衍民, 陆瑞生 申请人:上海盛江特种耐火材料有限公司