专利名称：一种高炉修复硬质压入料的制作方法
技术领域：
本发明属于耐火材料，主要用于高炉维修，具体涉及一种高炉修复硬质压入料。
背景技术：
炉腰、炉腹、炉身中下部使用铜冷却板冷却结构，内衬耐材采用是磨砖和Si3N4结合SiC砖的大型高炉，使用4一5年炉身中下部由于碳素、碱金属、铅、锌的侵入最多，再加上机械磨损，因而损毁最为严重，这些部位的损毁将造成炉皮出现高温热点，严重影响炉况和高炉的安全生产，需要压入硬质耐火材料，维持稳定的炉衬厚度及操作炉型。国内外常采用的硬质压入料为人工合成低铁莫来石材质。
高炉炉身中下部耐材侵蚀较严重，炉皮出现过热烧红现象，使用人工合成低铁莫来石、高铝碳化硅碳(碳化硅含量10%)压入料压入施工，使用寿命在15 — 50天，使用寿命短，不能同高炉系统检修同步(系检周期大于3个月)，造成耐材耗量大、成本高、休风率高。
发明内容
本发明提供使用寿命长的一种高炉硬质压入料。本发明的技术方案本发明由骨料、辅料、增强剂和结合剂组成，按质量百分比，骨料为43%，辅料为32%，增强剂为10%，结合剂15%，增强剂为10%。本发明的最佳实施方式以骨料采用亚白刚玉，辅料采用碳化硅，结合剂采用树脂，增强剂采用按重量百分比由锂云母粉30%与广西白粘70%混合。所述增强剂的制备是按重量百分比由锂云母粉30%与广西白粘土 70%混合均匀即可。所述亚白刚玉的参数是Al2O3含量97. 87，SiO2含量O. 49，Fe2O3含量O. 19，R2O含量-O. 03，体积密度是3. 86g/cm3,耐火度> 1850°C ；
所述碳化硅的SiC含量95. 44，体积密度是3. 22g/cm3，导热系数是16. 7w/mk，耐火度>1850 O。本发明的使用寿命达到4一6个月，超过高炉定检周期，确保高炉在一个检修周期内不会因为硬质压入料磨损造成炉皮过热烧红等影响高炉正常生产的情况发生。本发明可以利用检修时间进行硬质压入施工，不单独为硬质压入安排休风，可以错位施工，减少每次硬质压入料的数量及施工时间。
具体实施例方式 亚白刚玉86吨，碳化硅64吨，树脂30吨，锂云母粉6吨，广西白粘土 14吨，将上述原料混合均匀后成为高粘性硬质压入料。根据热电偶温度、炉壳测温确定温度高点，休风后在炉壳温度高的位置钻孔(Φ40πιπι)，或旧孔疏通，压入孔同灌浆机管道连接，将高粘性硬质压入料由外部压入炉内，以冷却板作依托和支撑，在温度作用下迅速与炉壳、残衬或炉料粘结成一体，构筑成有效的耐火材料炉衬，从而达到修补和维持炉衬厚度的作用。修补后基本消除炉皮高温热点，高炉顺行，修补后炉皮恢复正常温度。本发明的试验选用E、F、G三类增强剂；三种骨料；三种辅料进行试验，试验结果见下表I、表2、表3、表4、表5、表6。表I为莫来石和亚白刚玉的性能比较，表2为不同骨料配置的压入料性能比较。从表2可知，采用亚白刚玉为主骨料，可降少一部分结合剂树脂的加入量，减少因树脂在400°C以上温度下碳化反应引起的强度劣化，同时亚白刚玉取代莫来石本身也提高了耐磨性。从表3可知，G类中温增强剂对提高压入料1000°C温度下烧结强度非常明显。表4反应了中温增强剂G的加量与压入料性能的关系。随着G量的增加，压入料烧后抗折强度和耐压强度提高，当加量达到6%以上时，强度增加变慢，当加量达到10%时，强度趋于下降。原因是G量增加到一定数量后，结合剂树脂加量增加，高温下树脂碳化抵消了部分强度。故本试验选用中温增强剂G，加量以10%为宜。 为了保证硬质压入料的输送性、导热性和抗化学侵蚀性，加入约20%的石墨。表5为石墨与碳化硅的性能对比，由于石墨相对碳化硅体积密度小，且亲水性差，为使压入料具有适宜的流动性，配料时需加大结合剂树脂的用量，而树脂在400°C以上温度下开始发生脱碳反应，高温下产生大量气孔，从而降低了压入料在高温下的强度和耐磨性；另外引入大量的碳，既极易在氧化气氛下氧化，又不易在高温下烧结，也会降低压入料在高温下的强度和耐磨性，最终导致炉衬使用寿命的降低。因此应尽量降少石墨加入量。取消了石墨加入量，同时为保证压入料的导热性和抗化学侵蚀性，加入32%的碳化硅。试验表明取消石墨，增加碳化硅含量可明显提高压入料的高温强度，见表6。此外，此组成更加接近原工作衬氮化硅结合碳化硅砖，有利于粘结成组织均匀的工作衬和提高使用寿命。从表I可知，G类中温增强剂对提高压入料1000°C温度下烧结强度非常明显。表2反应了中温增强剂G的加量与压入料性能的关系。随着G量的增加，压入料烧后抗折强度和耐压强度提高，当加量达到6%以上时，强度增加变慢，当加量达到10%时，强度趋于下降。原因是G量增加到一定数量后，结合剂树脂加量增加，高温下树脂碳化抵消了部分强度。故本试验选用中温增强剂G，加量以10%为宜。
权利要求
1 一种高炉修复硬质压入料，其特征是按质量百分比亚白刚玉为43%，碳化硅为32%，树脂为15%，锂云母粉3%，广西白粘土 7%，所述亚白刚玉的参数是Al2O3含量97. 87，SiO2含量O. 49，Fe2O3含量O. 19，R2O含量-O. 03，体积密度是3. 86g/cm3，耐火度> 1850 °C ;所述碳化硅的SiC含量95. 44，体积密度是3. 22g/cm3,导热系数是16. 7w/mk,耐火度> 1850°C。
全文摘要
一种高炉修复硬质压入料，属于耐火材料，主要用于高炉维修，按质量百分比亚白刚玉为43%，碳化硅为32%，树脂为15%，锂云母粉3%，广西白粘土7%。所述亚白刚玉的参数是Al2O3含量97.87，SiO2含量0.49，Fe2O3含量0.19，R2O含量-0.03，体积密度是3.86g/cm3，耐火度＞1850℃；所述碳化硅的SiC含量95.44，体积密度是3.22g/cm3，导热系数是16.7w/mk，耐火度＞1850℃。本发明的使用寿命达到4--6个月，超过高炉定检周期，确保高炉在一个检修周期内不会因为硬质压入料磨损造成炉皮过热烧红等影响高炉正常生产的情况发生。
文档编号C04B35/66GK102765948SQ20121027095
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者何小平, 张 杰, 李夯为, 杨志荣, 王晓冰, 王红斌, 赵新国 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司