一种耐火材料湿法火焰喷补方法.pdf

本发明涉及一种耐火湿法火焰喷补方法。
    现有技术中用于工业窑炉和盛熔融金属容器内衬耐火材料的湿法喷补料由散状耐火材料如镁砂粉等、粘结剂如磷酸盐等、添加剂如羧甲基纤维素等、和水组成。使用该喷补料易流淌且烧结不良，若用于含炭耐火材料气如镁炭砖其喷补效果更差。为此，武汉钢铁公司在喷补枪管外增加一根燃气管喷可燃气体如煤气使喷补蒸发掉一部分水而变稠以提高附着率，并通过火焰加热补料层而使得烧结致密，但这种方法既增加了喷枪重量又带来了防止可燃气事故的麻烦。

    美国专利4096004公开的喷补料配方为：62%氧化镁，11%氧化铁，9%铝、5%硝酸钠，3%铝钒土，2%氟化钙，5%煤焦油沥青，3%硼酸钠。该喷补料在816℃就着火发生放热反应，能使喷补料与壁牢固地烧结并形成紧密的陶瓷结合，但它具有铝昂贵和钠盐降低耐火材料高温性能的缺点，因而不适合推广应用。

    本发明的目的在于提供一种可使用现有湿法和干法喷补装置进行喷补、安全廉价、喷补附着率高、烧结致密、能有效喷补镁炭砖等含石墨耐火材料的湿法火焰喷补方法。

    本发明以散状耐火材料、粘结剂、添加剂等为基础喷补料，通过一定的方式另加5～40%（重量%）高含炭有机材料的水包油型乳液如阴离子乳化沥青并使用相应的喷补装置实现湿法火焰喷补。这里所指的基础喷补料因使用的喷补装置不同可以是加水的泥浆或混合的散状料。这里所指的一定的方式也取决于所使用的喷补装置，若使用湿法喷补装置进行喷补，其基础喷补料是加水的泥浆，它与现有技术中湿法喷补泥浆相比可少加10%的水并减少磷酸盐等粘结剂和羧甲基纤维素等添加剂的用量，在水包油型乳液阴离子沥青的用量较高时，可以全部省掉羧甲基纤维素等添加剂，其加入方式是将乳化沥青直接拌入泥浆，若使用干法喷补装置进行喷补，其基础喷补料则为混合散状料，它与现有技术中的干法喷补料相比，省掉了昂贵的铝，减少了钠盐等降低耐火材料高温性能组分的含量，其加入方式是在喷补时通过附加在喷枪上的钢管将乳化沥青与基础喷补料同时喷入。使用本发明要求炉内温度在600℃以上，喷补时，乳液在最初的3秒至10秒内点燃并形成连续火焰，喷补料从火焰中穿过时大部分水分蒸发，乳液地低分子有机物挥发燃烧，剩余的软化点很高的热液态高温沥青将喷补料牢固地粘结起来抑制了泥浆流淌现象，高温沥青在炉壁上进一步燃烧后，剩下残炭微粒弥散在耐火材料颗粒间起着改善导热性能、增强抗剥落性能和抗渣侵蚀作用。使用本发明所产生的火焰燃烧促进了硅酸盐和磷酸盐等粘结剂与耐火材料的反应，强化了喷补层烧结，提高了烧结层的致密性，解决了含石墨耐火材料如镁炭砖难以喷补的问题。由于本发明所用的喷补乳液是水包油型，遇火星不燃，同时又是用空气或氧气送入炉内的，因此，使用起来安全可靠。

    使用本发明的优点在于：

    1、可通过现有湿法和干法喷补装置实现湿法火焰喷补，提高了喷补料附着率和烧结层的致密性，改善了喷补层的性能，解决了含石墨耐火材料如镁炭砖难以喷补的问题。

    2、省掉了昂贵的羧甲基纤维素等添加剂、减少了磷酸盐等粘结剂的用量，不使用较贵重的铝，因此，成本较低。

    现结合三个实施例对本发明作详细说明。

    实施例一：使用湿法喷补装置对炼钢转炉镁炭砖炉衬实现湿法火焰喷补。将本发明按如下比例（重量%）配制成喷补泥浆：三聚磷酸钠2%，水10%，镁砂粉88%，在此基础上加加阴离子乳化沥青15%并拌匀，风压为0.4MPa，炉内温度要求600～1600℃。

    实施例二：与实施例一相比，不加水，而将乳化沥青的比例提高到38%其余不变。

    实施例三：使用干法喷补装置对电炉炉衬实现湿法火焰喷补。按如下比例（重量%）配制干法喷补料：三聚磷酸钠3%，沥青粉4%，熟白云石粉8%，镁砂粉85%。喷补时，将另加的20%乳化沥青通过附在枪管上的钢管随同干法喷补料一齐喷出，风压0.4MPa，炉内温度600～16000℃。