[发明专利]高炉主流道用硅溶胶喷浆用料

说明书

技术领域

本发明有关于一种耐火喷浆用料，特别是一种以喷覆(gunning)成型方式修补炼铁的高炉主流道用硅溶胶喷浆用料。

背景技术

一般，以喷覆成型方式修补炼铁的高炉主流道的喷浆用料，多是以铝酸钙水泥(CAC)作为结合剂，并配合加入使其迅速固化的急结剂；其中，铝酸钙水泥中的氧化钙(CaO)与氧化硅(SiO₂)在高温中易形成氧化铝-氧化钙-氧化硅三元化合物(Al₂O₃-CaO-SiO₂)而成为材料中的低熔相，进而导致喷浆用料物理性质的下降。

此外，以铝酸钙水泥(CAC)作为结合剂时，一定需要水才能达到水合凝聚固化的效果，而添加的水在喷浆用料中以结晶水的型态存在，必须使用较高的温度并耗费较长的烘干时间才能移除，进而避免喷浆用料在干燥过程或出铣使用时发生爆裂的问题。

再者，目前结合喷浆用料使用的急结剂都含有镁、钙、钾或钠，以上种类的元素对喷浆用料整体的耐火度都有一定程度的负面影响。

由于目前的喷浆用料的缺点大体来自于作为结合剂的水泥，以及必须搭配使用的急结剂的用量，因此，若能开发无水泥结合剂的喷浆用料，同时降低配合使用的急结剂的用量而减少镁、钙、钾或钠的存在含量，以减少低熔物产生的负面效果，当是解决目前的喷浆用料上述缺点的唯一方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的不以水泥作为结合剂的高炉主流道用硅溶胶喷浆用料。

本发明高炉主流道用硅溶胶喷浆用料，以所述的硅溶胶喷浆用料为100wt％计算，包括7.2wt％～18wt％的硅溶胶溶液、0.01wt％～3wt％的由聚碳酸酯类高分子构成的分散剂，及剩余组分的干料，其中，以所述硅溶胶溶液为100wt％计算，所述的硅溶胶溶液中的二氧化硅的固含量是20wt％～40wt％，以所述的硅溶胶喷浆用料为100wt％计算，所述的干料的化学组成至少包括45wt％～75wt％的三氧化二铝、7wt％～20wt％的碳化硅和碳的组合、微量的非结晶二氧化硅、微量的硅、微量的铝，和微量的碳化硼。

较佳地，本发明高炉主流道用硅溶胶喷浆用料的干料的化学组成的三氧化二铝的来源是电融三氧化二铝，及/或煅烧三氧化二铝，且所述的电融三氧化二铝为棕刚玉、白刚玉、致密刚玉、亚白刚玉、板状刚玉，或上述材料的组合。

较佳地，本发明高炉主流道用硅溶胶喷浆用料的干料的化学组成中，碳化硅和碳的组合的是为纯度不小于96.5％且粒径不大于1mm的碳化硅粉，和碳黑及/或石墨的组合。

较佳地，本发明高炉主流道用硅溶胶喷浆用料的干料的化学组成中，以所述的硅溶胶喷浆用料为100wt％计算，非结晶二氧化硅为0.05wt％～3wt％，硅为0.5wt％～2wt％，铝为0.05wt％～1wt％，碳化硼为0.1wt％～1wt％。

本发明的功效在于：提供一种以硅溶胶溶液作为结合剂的硅溶胶喷浆用料，以缩合聚合反应达到硬化目的，且在施作过程中水是以物理水(即自由水)的形态存在，而可以快速充分干燥，缩短高炉主流道的养护、修复时间，同时，在反应过程中无水合反应的产物，而可在高温使用环境中保持硅溶胶喷浆用料物理性质的稳定，减少高炉主流道的养护、修复次数。

具体实施方式

下面结合较佳实施例对本发明进行详细说明：

本发明高炉主流道用硅溶胶喷浆用料的一较佳实施例包含7.2wt％～18wt％的硅溶胶溶液、0.01wt％～3wt％的由聚碳酸酯类高分子构成的分散剂，及剩余组分的干料。

硅溶胶溶液用于与干料、分散剂等混合搅拌而成泥浆状态，适用于以喷覆方式并配合使其急速固化的急结剂施作修补高炉主流道，当使用量小于7.2wt％时，混合搅拌后无法呈现泥浆状态，无解胶效果而无法施作，当使用量大于18wt％时，施作后易受熔渣侵蚀并不利铁水冲刷；此外，以所述的硅溶胶溶液为100wt％计算，所述硅溶胶溶液中的二氧化硅的固含量是20wt％～40wt％，当二氧化硅的固含量小于20wt％时，整体硬化时间过长，坯体强度差，碰撞易损坏，当二氧化硅固含量大于40wt％时，则施作后易受熔渣侵蚀，造成基质劣化，较佳的二氧化硅固含量是30wt％；更佳地，硅溶胶溶液中的二氧化硅的粒径尺寸为纳米量级，而可提高了新旧材料之间的接触面积，有助于增加新旧材料之间的烧结性与提升结合性。