高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料、其应用及高炉炉身下部内衬的修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高炉内衬修补技术领域，具体涉及一种高炉炉身下部内衬用湿法喷涂 料、其应用及高炉炉身下部内衬的修复方法。
【背景技术】
[0002] 高炉是长期处于连续高温生产的冶炼设备。在长期运行中，高炉内衬受到侵蚀、 剥落出现局部或大面积损坏，影响高炉正常运行。为了达到长寿、高效的目的，现已普遍采 用湿法喷涂技术，在高炉不停炉的状态下利用高炉休风期间对高炉的内衬破损区域进行修 补。
[0003] 目前高炉炉身下部的内衬修补使用较多的是以纯铝酸钙水泥作为结合剂并加入 水进行搅拌的湿法喷涂料，虽然应用广泛，但是仍存在一些问题：1.在材料中引入了CaO， 易于材料中的Al203、Si02反应生产低共熔物，导致材料性能降低；2.材料的热态性能不好， 抗冲刷性能差；3.材料的施工时间不够长，一般不超过lh，要求施工过程中的细节控制非 常严格，易出现问题；4.此喷涂料的烘烤时间较长，且在烘烤过程中有爆裂的可能性；5.使 用寿命不长，一般维持在8~10个月。
[0004] 因此，需要研究开发出一种高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料，可以有效延长施工 时间、增强材料的中温物理性能、缩短烘烤时间，并大幅提高高炉炉身下部内衬的使用寿 命。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种施工时间长、中温物理性能优 异、烘烤时间短及使用寿命高的高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料、其制备方法及其应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料，包括以下 重量百分含量的各个组份：粒度在5~8mm的研^土为4~8wt%，粒度在3~5mm的研^土为 10~20wt%，粒度在1~3mm的研^土为15~25wt%，粒度在0? 088~1mm的电恪刚玉为 10~15wt%，粒度在0? 088~1mm的碳化娃为8~12wt%，粒度< 0? 088mm的电恪刚玉为 25~35wt%，二氧化娃微粉为1~4wt%，活性氧化错微粉为5~10wt%，外加剂为0? 8~ 1. 5wt% 〇
[0007] 在上述技术方案中，将特级矾土与电熔棕刚玉作为高炉炉身下部内衬用湿法喷涂 料（以下简称"湿法喷涂料"）的骨料部分，显著提高了湿法喷涂料的抗冲刷性能及降低渣 铁的粘附性能；将碳化硅作为湿法喷涂料的骨料和基质，能明显提高材料的抗氧化和抗侵 蚀性能。
[0008] 在上述技术方案中，以活性氧化铝微粉为湿法喷涂料的基质，当湿法喷涂料大于 KKKTC时能使孔隙充分填充，并与液体硅溶胶中的活性Si02反应并形成陶瓷结合，不仅使 得湿法喷涂料致密，且提高了浇注料的高温强度。本发明添加二氧化硅微粉，不仅能提高湿 法喷涂料的初始流动性，且能填充湿法喷涂料的缝隙，并利用其700°C烧结的特性提高了湿 法喷涂料的常温与中温的强度。
[0009] 优选的，所述矾土中：A1203含量 >85wt%，Fe203含量〈1. 5wt%。
[0010] 优选的，所述电熔刚玉中：A1203含量>98wt%，Ti02含量〈lwt%，Fe203含量 〈0? 5wt% 〇
[0011] 优选的，所述碳化硅中：SiC含量>97wt%，Fe203含量〈0. 5wt%。
[0012] 优选的，所述二氧化娃微粉中：Si02含量>97wt%，D5。〈6ym。
[0013] 优选的，所述活性氧化铝微粉中：A1203含量> 99wt%，D5Q〈1. 5ym。
[0014] 具体的，所述外加剂包括0? 5~lwt%的防氧化剂和0? 3~0? 5wt%的高效减水 剂。防氧化剂为金属硅粉。高效减水剂为聚羧酸系减水剂。
[0015] 以金属硅粉作为湿法喷涂料的抗氧化剂，具有抗氧化的作用，能够有效保护湿法 喷涂料中的SiC不易被氧化，间接地提高了材料的抗侵蚀性能。
[0016] 减水剂采用聚羧酸系减水剂，使湿法喷涂料的结合剂加入量降低，减水效果提高 25% ;气孔少且能均匀分布，能有效降低湿法喷涂料的气孔率，使得结构更加致密，且能有 效抵挡渣铁侵蚀与渗透。
[0017] 本发明还提供了上述高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料的应用，该喷涂料用于高炉 内衬的热态喷涂修复或冷态喷涂修复。
[0018] 本发明还提供了一种高炉炉身下部内衬的修复方法，包括如下步骤：按配方比例 进行粉料的混合制备，将二氧化硅微粉、活性氧化铝微粉、外加剂（包括防氧化剂和高效减 水剂）用锥形搅拌机搅拌20~30分钟，制得预混合料；再将所述预混合料、粒度5~8mm 的研^土、粒度3~5mm的研^土、粒度1~3mm的研^土、粒度0? 088~1mm的电恪刚玉、粒度 0. 088~1mm的碳化硅和粒度< 0. 088mm的电熔刚玉用行星搅拌机搅拌8~12分钟，制得 高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料；在室温下称取结合剂与湿法喷涂料粉料混合均匀，使用 湿法喷涂机将混合好的湿法喷涂料通过管道栗送至高炉炉身下部内衬修补区域，并在管道 的出口处加入固化剂。
[0019] 具体的，所述结合剂为液体硅溶胶，ph值为9~10,固含量>35wt%，Si02含量 >30wt% 〇
[0020] 所述结合剂的干重为高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料的重量的12~16wt%。
[0021] 液体硅溶胶作为结合剂可以使得湿法喷涂料不仅具有较长的施工时间，还具有快 速烘烤、良好体积稳定性及抗热震稳定性以及良好抗C0侵蚀等性能，而且使得湿法喷涂料 的热态性能优异，可以间接提高湿法喷涂料的使用寿命。
[0022] 具体的，所述固化剂为硫酸镁溶液或硫酸铝溶液，溶液的质量浓度>30%。可通过 在温水中加入硫酸镁或硫酸铝盐制得固化剂。
[0023] 所述固化剂的干重为高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料的重量的0. 8~1. 5wt%。
[0024] 固化剂采用硫酸镁或硫酸铝的饱和溶液，其可以快速将搅拌均匀的湿法喷涂料固 化，并在较短时间内产生强度，保证喷涂修补后能够粘附在高炉内衬上保证不出现垮塌。
[0025] 由于本发明采用优化的原料选择、严格的质量控制以及适宜的应用方法，所制备 的湿法喷涂料使用寿命可以达到16个月以上，相比纯铝酸钙水泥结合的湿法喷涂料使用 寿命提高50%。经检测：110°CX24h烘烤后的体积密度彡2. 8g/cm3,耐压强度彡45MPa， 抗折强度彡8.IMpa;1450°CX3h烧成后的体积密度彡2. 78g/cm3 ;耐压强度彡115MPa，线 变化率为〇~〇. 2%，抗折强度彡21Mpa;1400°CXlh热态抗折强度彡9MPa。
[0026] 总体上，本发明不仅具有施工时间长、中温物理性能优异、烘烤时间短的特点，还 具有一次修补使用寿命高的特点。
【具体实施方式】
[0027] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0028] 为避免重复，先将本【具体实施方式】中原料和外加剂的物化指标统一描述如下，实 施例中不再赘述：
[0029] 所述碳化硅中的SiC含量>97wt%，，Fe203含量〈0? 5wt%。
[0030] 所述二氧化硅微粉的Si02含量>97wt%，粒度< 0? 074mm。
[0031] 所述活性氧化铝微粉的A1203含量> 99wt%，D5。〈1. 5ym。
[0032] 所述硅粉中的Si含量>97wt%，粒度< 0? 088mm。
[0033] 所述结合剂为液体硅溶胶，ph值为9~10,固含量>35wt%，Si02>30wt%。
[0034] 所述固化剂为硫酸镁或硫酸铝溶液，溶液浓度>30 %。
[0035] 实施例1
[0036] 基于本发明所提供的技术方案，高炉炉身下部内衬用湿法喷涂料的原料及其含量 选择如下：
[0037] 粒度5~8謹的特级研^土为4~6wt%，
[0038] 粒度3~5mm的特级研^土为15~20wt%，
[0039] 粒度1~3mm的特级研^土为15~20wt%，
[0040] 粒度0? 088~1mm的电恪刚玉为13~15wt%，
[0041 ] 粒度0? 088~1mm的碳化娃为8~10wt%，
[0042] 粒度< 0? 088mm的电恪刚玉为30~35wt%，
[0043] 二氧化硅微粉为1~2. 5wt%，
[0044]