專利名稱：適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯的體積穩(wěn)定性好、熱震穩(wěn)定性好、能快速固化、快速烘烤、強(qiáng)度高、成本低的溶膠結(jié)合莫來石澆注料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，高爐送風(fēng)支管是為煉鐵高爐送風(fēng)的裝置，它將熱風(fēng)圍管送來的熱風(fēng)通過風(fēng)口設(shè)備吹入爐缸，同時(shí)也是向高爐噴吹煤粉燃料的裝置，是爐前設(shè)備至關(guān)重要的部位，是送風(fēng)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。高爐送風(fēng)支管一般由變徑管、金屬波紋管、彎管和直吹管等幾大部份組成,大部分內(nèi)襯為不定型耐火澆注料。風(fēng)管內(nèi)襯長期處于高溫、高壓、高速氣流沖刷等惡劣環(huán)境中，其中彎頭處受氣流沖刷力較大，直吹管管徑較小且管身細(xì)長，尤其球頭位置為管徑最小處，內(nèi)襯較薄。目前國內(nèi)熱風(fēng)爐出來的熱風(fēng)溫度一般為1200 1300°C,彎頭和直吹管的保溫密封性能直接影響高爐熱風(fēng)的溫度，且高爐生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不可避免的休風(fēng)、復(fù)風(fēng)操作以及大型高爐的直吹管球頭部位水冷槽的冷卻水作用，均使支管內(nèi)襯因過大的溫差變化產(chǎn)生不可低估的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)此內(nèi)應(yīng)力超出材料強(qiáng)度極限時(shí)內(nèi)襯材料產(chǎn)生開裂，因此需要其內(nèi)襯材料具有體積穩(wěn)定、熱震穩(wěn)定性好、能快速固化、快速烘烤、強(qiáng)度高、保溫性能好的特性。現(xiàn)有技術(shù)中，該部位多采用低水泥剛玉(莫來石)澆注料，它們始終存在的致命缺陷是:I)體積穩(wěn)定性能欠佳一低水泥澆注料于工作溫度下(< 13000C )因加入的膨脹劑還未達(dá)膨脹區(qū)間(> 1300°C)，加之低熔物的作用，澆筑襯體均顯示為體積收縮，此時(shí)極易開裂，它是縮短送風(fēng)支管使用壽命的重要因素之一。2)熱震穩(wěn)定性低——低水泥澆注料隨溫度變化材料膨脹收縮較大，過大的溫差變化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成 了襯體結(jié)構(gòu)損毀,反映為襯體開裂、剝落。從材料的物理指標(biāo)看,用于高爐送風(fēng)支管的低水泥澆注料熱穩(wěn)定性能(1100°c水冷)僅20次左右，由此導(dǎo)致送風(fēng)支管表面溫度升高、發(fā)紅，管殼散熱嚴(yán)重，進(jìn)入高爐的熱風(fēng)溫度下降，浪費(fèi)大量能源，嚴(yán)重危害高爐的正常生產(chǎn)。另一方面，造成頻繁的檢修、更換送風(fēng)支管也給鋼鐵企業(yè)帶來不小的高爐休風(fēng)和送風(fēng)支管材料、制作的經(jīng)濟(jì)損失。3)使用溫度下襯體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度偏低——燒注料中由于低熔物水泥的加入，其高溫物理性能喪失，造成襯體結(jié)構(gòu)耐磨性能降低，同時(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足以抵抗過大的溫差應(yīng)力而損毀。4)施工周期長——以低水泥澆注料作為送風(fēng)支管的襯體材料，根據(jù)水泥結(jié)合劑的特性，在預(yù)制過程中，養(yǎng)護(hù)、烘爐是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，一般情況下送風(fēng)支管內(nèi)襯的制作周期最少不低于120小時(shí)，且烘爐溫度最高僅升至300°C，當(dāng)后期的升溫速度過急仍會(huì)出現(xiàn)襯體崩裂現(xiàn)象，可見如何縮短澆筑襯體的制作周期，完善烘爐制度，是降低設(shè)備制作成本的關(guān)鍵所在，是我們的當(dāng)務(wù)之急。所以一直以來高爐送風(fēng)裝置的老大難問題是制作周期長、使用過程中漏風(fēng)、發(fā)紅、外表溫度高、使用壽命短等，這些均需通過內(nèi)襯材料性能的完善才能從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，本澆注料具有體積穩(wěn)定、熱震穩(wěn)定性好，能快速固化、快速烘烤、強(qiáng)度高、成本低的特性，是解決現(xiàn)有技術(shù)中高爐送風(fēng)支管裝置老大難問題的有效途徑。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料由以下原料組份及重量百分?jǐn)?shù)組成:
權(quán)利要求
1.一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的溶膠結(jié)合莫來石澆注料由以下原料組份及重量百分?jǐn)?shù)組成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的溶膠結(jié)合莫來石澆注料由以下原料組份及重量百分?jǐn)?shù)組成:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的煅燒高嶺土顆粒料符合以下要求:AL20343 45%、Si0249 53%,Fe2O3 ( 0.8% ;煅燒溫度彡1400°C ;煅燒高嶺土顆粒料的體積密度彡2.5g/cm3 ;煅燒高嶺土顆粒料的顆粒度為0.088mm 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的石英砂顆粒料符合以下要求:Si02 ^ 99%;石英砂顆粒料的顆粒度為 0.088mm 0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的莫來石粉符合以下要求:AL20358 72%、Si022 7 41%、Fe2O3 ( 0.5% ;莫來石粉的粒度為≤0.074mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于:所述的棕剛玉粉符合以下要求:AL2O3≤95%、SiO2 ^ I %、Fe2O3 ^ 0.25% ;棕剛玉粉的粒度為≤0.074mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于:所述的α -活性氧化鋁微粉粒度< 2 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于:所述的氧化鎂粉粒度為< 0.074mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于所述的硅溶膠符合以下要求=SiO2≤40%, R2O ( 0.3% ;硅溶膠的pH=8.5 10 ;硅溶膠的平均粒徑為10 20nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，其特征在于:所述溶膠結(jié)合莫來石澆注料中的硅溶膠單獨(dú)包裝；其余組份按配比稱重后經(jīng)機(jī)械攪拌混合成干狀均勻集料；在施工現(xiàn)場，將單獨(dú)包裝的硅溶膠和干狀均勻集料按配比稱重，混合并 攪拌均勻后將其填入已經(jīng)裝配好的送風(fēng)支管模具中，用振動(dòng)棒振實(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。一種適用于高爐送風(fēng)支管內(nèi)襯節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料由以下原料組份及重量百分?jǐn)?shù)組成煅燒高嶺土顆粒料50～55%；石英砂4～6%；莫來石粉14～20%；棕剛玉粉6～10%；α-活性氧化鋁微粉5～10%；氧化鎂粉0.9～1.3%；分散性氧化鋁1～2%；硅溶膠8～12%。本發(fā)明的節(jié)能型的溶膠結(jié)合莫來石澆注料的理化性能優(yōu)異，成本低，施工性能良好，制作周期短，是一種適于高爐送風(fēng)支管運(yùn)行及制作條件的優(yōu)質(zhì)內(nèi)襯材料。
文檔編號(hào)C04B35/66GK103224401SQ20121036501
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者彭云濤, 謝大勇, 代潔, 劉會(huì)永, 熊繼全, 姚建, 侯瑋瑋, 程鵬 申請(qǐng)人:中冶武漢冶金建筑研究院有限公司