[发明专利]一种石灰窑热交换器外壁内衬用喷补料

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器外壁内衬用耐材，特别涉及一种石灰窑热交换器外壁内衬用喷补料。

背景技术

石灰窑热交换器总管内壁用耐材的工况主要有三方面，一是要经得起高速流动的气流冲刷；二是石灰气体中灰尘的侵蚀与渗透；三是间歇式生产温度波动造成的热剥落与结构剥落。

现有技术中，石灰窑热交换器总管内壁砌筑一层厚度为2—3厘米的轻质保温砖，轻质保温砖一旦出现剥落后就不得不停窑进行处理，无法在线进行维护，现有技术中目前还没有专用于石灰窑热交换器总管内壁的喷补料。

中国专利CN101792322A，名称为，一种环保型水系转炉长寿命自流修补料及其制备方法，公开了以电熔镁砂、烧结镁砂和二氧化硅微粉为主要原料，复合使用硅铁粉、碳化硅粉和金属微粉等一种或多种作为促烧剂，采用柠檬酸等为缓凝剂，经混合搅拌得到的修补料；该修补料尽管环保，但其存在制备成本高缺陷，而且由于其存在在高温下产生的低溶物或水汽的蒸发，使得修补后的工作衬结构疏松、强度很小，存在使用寿命短问题，不适合修补石灰窑热交换器总管内壁轻质保温砖。

发明内容

本发明的目的是提供一种石灰窑热交换器外壁内衬用喷补料，解决现有石灰窑热交换器外壁内衬轻质保温砖剥落后无法在线修补的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种石灰窑热交换器外壁内衬用喷补料，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂35%～45%、方镁石25%～35%、膨润土13%～24%、硝酸钠6%～8%、Al₂0₃微粉3%～4%。

由于石灰灰尘是碱性物质，因此，所有耐材的主要成分以碱性物质为主，以防止碱性物质与酸性物质的反应。

本专利选择碱性物质方镁石和烧结镁砂作为修补料骨料，总成分占到60%～80%。方镁石和烧结镁砂都是镁的氧化物，烧结镁砂主要由菱镁矿、水镁矿或从海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成，其氧化镁活性度高，烧结镁砂的价格相对较高；方镁石主要产在大理岩中，是白云石在高温下变质形成的，其熔点为2800℃，其价格相对便宜。由于镁质材料不具有可塑性，若喷补料中方镁石和烧结镁砂的含量过高，则施工困难；若含量太低，材料性能则发生变化，不能有效抵制石灰的侵蚀。但仅使用烧结镁砂作为捣打料骨料，则成本较高；经过实验，采用方镁石和烧结镁砂混合物作为捣打料骨料，在高温下能与石灰窑热交换器内部原轻质保温耐火砖烧结成整体；既能达到预期的效果同时成本又较合理；为了便于施工，喷补料粒径≤5mm为宜。

热态喷补作业时，石灰窑热交换器外壁内衬表面温度为300℃~500℃；硝酸钠工业试剂的熔点为300℃~320℃，本发明组分中设有降低喷补料早期熔点的硝酸钠，可以降低喷补料熔点，降低喷补料的反弹率，但硝酸钠加入量不能过多，以免熔点太低而降低了喷补料粘结强度，经过试验，硝酸钠6%～8%。

本发明喷补料的结合采用凝聚结合的方式，喷补料的凝聚结合时由膨润土和氧化铝超细粉实现，膨润土具有较强的早期粘结性，使得本喷补料快速热交换器内部钢壳相结合。本发明组分中的Al₂0₃微粉主要是和部分烧结镁砂细粉反应生成镁铝尖晶石，形成具有一定强度的耐火材料，防止气流的冲刷，由于Al₂0₃微粉只是起催化作用，其含量不宜太高；实验表明，Al₂0₃微粉含量在3%～4%为宜；Al₂0₃微粉的粒径≤2微米为宜。

本发明喷补料喷补后使得石灰窑热交换器外壁内衬保温层寿命是原先的4倍以上，使用后喷补料的反弹率控制在5%以下，满足热交换器正常运行的要求。

本专利的施工方法是：

在喷补料中加入少许的水，以便于喷补为宜，加水量控制在2～3%，将喷补料喷补到石灰窑热交换器内部，静养2小时后，即可上线使用。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

1、热态修补时，喷补料的反弹率控制在5%以下，满足正常施工要求；

2、喷补后使得石灰窑热交换器外壁内衬保温层相对原先使用的轻质保温砖使用寿命达到4倍以上。

具体实施方式

一种石灰窑热交换器外壁内衬用喷补料，其原料组分的重量百分比为：烧结镁砂35%～45%、方镁石25%～35%、膨润土13%～24%、硝酸钠6%～8%、Al₂0₃微粉3%～4%。