質(zhì)高溫熱態(tài)修補材料及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料技術領域，特別涉及一種Mg〇-Al2化質(zhì)高溫熱態(tài)修補材料及 其使用方法。
【背景技術】
[0002] W Mg〇-Al2〇3質(zhì)堿性耐火材料為內(nèi)襯的高溫爐塞應用非常廣泛，不僅因為 MgO-Al,化質(zhì)材料耐高溫性能好，還在于該類材料抗堿性渣侵蝕性能好，所W在鋼鐵冶金及 水泥行業(yè)應用很多。
[0003] 例如煉鋼及精煉爐采用耐高溫的Mg〇-Al2化質(zhì)材料作為工作內(nèi)襯，在應用過程中 受到鋼水、烙渣的侵蝕和滲透，耐火內(nèi)襯經(jīng)常出現(xiàn)烙損、開裂及剝落而導致高溫爐塞壽命下 降提前下線，因此需要在應用過程中對損壞嚴重的部位進行經(jīng)常性修補，W保持爐塞的整 體壽命。
[0004] 煉鋼工序的RH精煉爐通常采用的是鎮(zhèn)鉛磚，RH爐精煉溫度一般在1560~ 165(TC，真空度最高可達50化，爐渣屬于高堿度渣。在該種高溫和堿性使用環(huán)境下，鎮(zhèn)鉛磚 中的化2化易和爐氣中的堿金屬氧化物反應生成六價鉛化合物R2化〇4,在其它條件下也可形 成R2(Cr?巧〇4固溶體。該兩種化合物都是有毒的水溶性物質(zhì)，無論排放到大氣中，還是存 留在使用后拆除的殘磚中，六價鉛離子都會對人類及動物造成嚴重危害。因此RH爐環(huán)境友 好無鉛內(nèi)襯材料的應用成為了環(huán)保綠色耐火材料的亮點，經(jīng)過研究與實踐寶鋼走在RH無 鉛化的技術前列。所W鎮(zhèn)尖晶石磚成為了替代RH鎮(zhèn)鉛磚性價比最優(yōu)的耐火材料。
[0005] 隨著冶煉鋼種的需求，RH也成為了鋼水脫硫的精煉容器，噴粉脫硫?qū)ζ湎虏坎邸h(huán) 流管耐火磚的沖刷、渣侵非常嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、烙洞等損壞現(xiàn)象，不得不在高溫熱態(tài)情 況下（80(TC W上）對該些重點部位進行緊急修補。通常采用的方式有半干法噴補及濕法噴 補，但該兩類修補材料在應用時都要加入大量的水，采用水合結(jié)合劑通過化學反應，使修補 料粘附在被修補部位并產(chǎn)生強度。該些修補方式可W延長鋼鐵冶煉爐的壽命但同時也存在 不少缺點：噴補料含水，在上千度的熱態(tài)修補條件下，水分迅速蒸發(fā)，影響料的粘附性，造成 粘結(jié)強度低影響使用壽命，材料回彈率高造成材料消耗高；水對紅熱的被修補層也非常不 利，急劇冷卻有時造成被修補層耐材開裂、剝落，反而影響爐體壽命。另外普通修補料有的 還采用無機鹽結(jié)合劑如磯酸鹽、娃酸鹽等，與水合結(jié)合劑化學反應產(chǎn)物一樣通常都是低烙 點物相，不利于修補材料的抗侵蝕烙損性能。因此需要開發(fā)一種適合高溫爐塞高溫熱態(tài)下 修補、性能優(yōu)異的修補材料。
[0006] 中國專利CN200910011434. 0提供一種噴槍熱態(tài)修補料；其組成材料是莫來石、耐 火水泥、鎮(zhèn)砂、磯酸二氨鉛或水玻璃，修補時間短，熱穩(wěn)定性好，強度高。但該技術材料組成 不適合修補鎮(zhèn)鉛質(zhì)耐火材料。
[0007] 中國專利CN201210017178. 8提供一種抗水化煉鋼轉(zhuǎn)爐用熱態(tài)修補材料，其方案 是40~70%的鎮(zhèn)砂、50~20%的鱗片石墨，15~40%的鎮(zhèn)橄攬石細粉為原料，外加1~10% 單質(zhì)娃粉和15~30%液體酷酵樹脂。攬拌混合后倒入熱態(tài)高溫的轉(zhuǎn)爐中進行修補，具有燒 結(jié)時間短、高溫強度高、耐侵蝕的使用特點。但該技術同樣不適合修補高溫爐塞及苛刻的使 用條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的是提供一種Mg0-Al203質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料及其使用方法，主要是 針對修補鎮(zhèn)鉛質(zhì)母體耐材的高溫爐塞。它不含水、不含低烙點的有機及無機結(jié)合劑，具有優(yōu) 異的耐高溫性能、抗侵蝕性能，與修補的母體材料結(jié)合強度高，與現(xiàn)有技術比有更好的使用 壽命和應用效果。
[0009] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：
[0010] 一種Mg〇-Al2〇3質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料，其成分重量百分比為：
[0011]鎮(zhèn)砂 粒度 5-Omm 65 ~80〇/〇，
[001引鎮(zhèn)鉛尖晶石粒度1-Omm 6~200/0，
[001引氧化鉛微粉粒度10-0 ym 3~6%，
[0014] 金屬發(fā)熱劑，其為鎮(zhèn)鉛金屬復合粉粒度0.074~0mm 5~12%，其中，鎮(zhèn)鉛 金屬復合粉的比例為Mg:Al=4:l~1:1。
[0015] 本發(fā)明的一種Mg〇-Al2化質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料的使用方法，該高溫材料的成分重 量百分比為；鎮(zhèn)砂粒度5-0mm65~80%，鎮(zhèn)鉛尖晶石粒度l-0mm6~20%，氧化鉛微粉粒度 10-0 y m3~6%，金屬發(fā)熱劑，其為鎮(zhèn)鉛金屬復合粉粒度0. 074~0mm5~12%，其中，鎮(zhèn)鉛金 屬復合粉的比例為Mg:Al=4:l~1:1 ;將上述修補高溫材料通過一輸送管道，W氧氣、或氧 氣與空氣的混合氣體、或空氣為載體及助燃氣體，氣體壓力不小于0. 4MPa，將其輸送到帶有 冷卻系統(tǒng)的噴槍，噴補在高溫爐塞被修補區(qū)域，修補時高溫爐塞保持80(TC W上的高溫，高 溫爐塞母體耐火材料所產(chǎn)生的熱量會使金屬發(fā)熱劑和氧氣之間發(fā)生放熱反應，放熱反應釋 放出來的高熱量能使反應區(qū)的修補料沉積在母體耐火材料基底之前將其部分烙融軟化；同 時釋放出來的熱量也會部分軟化和烙融欲修補的母體耐火材料表面，該樣在母體耐火材料 和修補體牢固地粘合在一起，修補體可W填充裂縫、溶洞、剝落凹面等部位，或形成一層新 的襯體，延長爐塞的壽命。
[0016] 本發(fā)明修補材料在應用時不含水，不含低烙點的有機或無機結(jié)合劑，因此，修補層 在使用中具有優(yōu)異的耐高溫性能，抗鋼水、渣侵蝕和沖刷的性能，大大延長了爐塞整體壽 命。
[0017] 本發(fā)明修補材料克服了現(xiàn)有技術的缺點，主要是針對鎮(zhèn)鉛質(zhì)母體耐材高溫爐塞的 熱態(tài)修補，修補時不含水與低烙點結(jié)合劑，回彈率低，粘結(jié)強度高，具有優(yōu)異的抗侵蝕性、耐 高溫性。
[0018] 金屬粉發(fā)熱劑在燃燒過程中會氧化生成MgO或Al2〇3,該兩種物質(zhì)不僅是高烙點物 相，而且和母材的主成分是一致的，不會成為雜質(zhì)；并且在應用中在高溫作用下可W反應生 成鎮(zhèn)鉛尖晶石，同樣是母材耐火材料的主成分，因此可W保證修補層材料的耐高溫性能、抗 侵蝕性能。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 1)修補質(zhì)量高。塞爐熱態(tài)下的高溫能使修補料中的金屬發(fā)熱劑燃燒放熱，使內(nèi)襯 破損部位及修補料本身烙融軟化，從而將修補料粘附在需修補處，產(chǎn)生了在整個耐火材料 上延伸的連續(xù)結(jié)構(gòu)，使受損的耐火材料得到修復。加之修補料與母體耐火材料材質(zhì)接近，修 補料與母材耐火材料烙為一體堅固耐用。
[0021] 2)延長耐火層整體壽命，避免了由于有意冷卻整體耐火層或?qū)⒄w耐火層再加熱 到工作溫度期間產(chǎn)生溫度應力對耐材結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞。
[0022] 3)降低耐火材料消耗。與其他修補方式相比，該修補料回彈率極低，提高了單位耐 材的利用率。
[0023] 4)采用該技術的修補層組織致密，氣孔率低，抗熱震性、抗侵蝕性抗沖刷性強。壽 命普遍比含水噴補法高出許多倍。
[0024] 5)修補時不含水，避免了熱態(tài)修補時水蒸發(fā)對修補層造成的剝落及水對被修補層 母體材料的破壞。
[00巧]本發(fā)明在于提供一種高溫熱態(tài)修補爐塞的Mg〇-Al2化質(zhì)耐火材料，尤其適合修補 母體材料為鎮(zhèn)尖晶石磚，鎮(zhèn)鉛質(zhì)、鎮(zhèn)質(zhì)材料的高溫爐塞，修補時爐塞溫度> 80(TC W上。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0027] 本發(fā)明實施例如下表1，表2為本發(fā)明實施例修補體材料的物理性能。
[0028] 表1實施例的材料組成（wt%)
[0029]
【主權(quán)項】
1. 一種MgO-Al2O3質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料，其成分重量百分比為： 鎂砂 粒度 5-0_ 65~80%， 鎂鋁尖晶石粒度I-Omm6~20%， 氧化鋁微粉粒度IO-Oum3~6%， 金屬發(fā)熱劑，其為鎂鋁金屬復合粉粒度0.074~0_ 5~12%，其中，鎂鋁金屬 復合粉的比例為Mg:Al=4:1~1:1。
2. -種MgO-Al2O3質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料的使用方法，該高溫材料的成分重量百分比為： 鎂砂粒度5-0mm65~80%，鎂鋁尖晶石粒度l-0mm6~20%，氧化鋁微粉粒度10-0iim3~6%， 金屬發(fā)熱劑，其為鎂鋁金屬復合粉粒度0.074~0_ 5~12%，其中，鎂鋁金屬復合粉 的比例為Mg:Al=4:l~1:1 ;將上述修補高溫材料通過一輸送管道，以氧氣、或氧氣與空氣 的混合氣體、或空氣為載體及助燃氣體，氣體壓力不小于〇. 4MPa，將其輸送到帶有冷卻系統(tǒng) 的噴槍，噴補在高溫爐窯被修補區(qū)域，修補時高溫爐窯保持800°C以上的高溫，高溫爐窯母 體耐火材料所產(chǎn)生的熱量會使金屬發(fā)熱劑和氧氣之間發(fā)生放熱反應，放熱反應釋放出來的 高熱量能使反應區(qū)的修補料沉積在母體耐火材料基底之前將其部分熔融軟化；同時釋放出 來的熱量也會部分軟化和熔融欲修補的母體耐火材料表面，這樣在母體耐火材料和修補體 牢固地粘合在一起，修補體可以填充裂縫、溶洞、剝落凹面等部位，或形成一層新的襯體，延 長爐窯的壽命。
【專利摘要】一種MgO-Al2O3質(zhì)熱態(tài)修補高溫材料及其使用方法，該材料成分重量百分比為：鎂砂粒度5-0mm65～80%，鎂鋁尖晶石粒度1-0mm6～20%，氧化鋁微粉粒度10-0μm3～6%，金屬發(fā)熱劑，其為鎂鋁金屬復合粉粒度0.074～0mm5～12%；鎂鋁金屬復合粉比例為Mg:Al=4:1～1:1；修補高溫材料通過輸送管道，以氧氣或和空氣的混合氣體為載體及助燃氣體，通過噴槍噴補在高溫爐窯被修補區(qū)，修補時高溫爐窯保持800℃以上的高溫，產(chǎn)生的熱量使金屬發(fā)熱劑和氧氣之間發(fā)生放熱反應，使修補料沉積在母體耐火材料基底之前將其部分熔融軟化；同時也軟化和熔融欲修補的母體耐火材料表面，母體耐火材料和修補體牢固地粘合在一起，延長爐窯壽命。
【IPC分類】F27D1-16, C04B35-66
【公開號】CN104725055
【申請?zhí)枴緾N201310712289
【發(fā)明人】甘菲芳, 趙明, 姚金甫, 金從進, 鄭慶, 馬志剛, 楊健, 劉繼鳴, 王峰
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月20日