[发明专利]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

说明书

技术领域

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

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。

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Al₂O₃、SiO₂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1h，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。

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

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。

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的矾土为4～8wt％，粒度在3～5mm的矾土为10～20wt％，粒度在1～3mm的矾土为15～25wt％，粒度在0.088～1mm的电熔刚玉为10～15wt％，粒度在0.088～1mm的碳化硅为8～12wt％，粒度≤0.088mm的电熔刚玉为25～35wt％，二氧化硅微粉为1～4wt％，活性氧化铝微粉为5～10wt％，外加剂为0.8～1.5wt％。

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。

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1000℃时能使孔隙充分填充，并与液体硅溶胶中的活性SiO₂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℃烧结的特性提高了湿法喷涂料的常温与中温的强度。

优选的，所述矾土中：Al₂O₃含量>85wt％，Fe₂O₃含量<1.5wt％。

优选的，所述电熔刚玉中：Al₂O₃含量>98wt％，TiO₂含量<1wt％，Fe₂O₃含量<0.5wt％。

优选的，所述碳化硅中：SiC含量>97wt％，Fe₂O₃含量<0.5wt％。

优选的，所述二氧化硅微粉中：SiO₂含量>97wt％，D₅₀<6μm。

优选的，所述活性氧化铝微粉中：Al₂O₃含量＞99wt％，D₅₀<1.5μm。

具体的，所述外加剂包括0.5～1wt％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。

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。

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。

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。