本发明属于浇注料,具体涉及一种用于热风炉热态修复的浇注料及其应用。
背景技术:
1、高炉炼铁技术飞速发展,冶炼强度大幅提高,热风炉为高炉冶炼提供高温热风,随着高风温、高风压的技术进步,其管网系统内衬处于更为苛刻的使用环境中,衬砖脱落垮塌现象频发,管道内窜风漏气现象严重,钢壳温度升高至130~300℃甚至发红,导致一系列设备损坏,降低了热风炉效率,严重影响了管道的运行安全,必须对管网内衬进行修复。
2、热风炉管网从内到外一般为重质砖层、轻质砖层、纤维毡、喷涂层和钢壳,重质砖层直接接触热风,抵抗气流冲刷侵蚀,而其他均为保温层,减少热风热能损失,保护钢壳。当管网内衬损坏剥落而采用热态修复时,一般在钢壳上半环修复区域采用重质高强浇注料进行浇注,浇注料整体代替重质砖层和其他保温层,材料可有效抵抗热风冲刷侵蚀,但因取消了保温层,钢壳表面温度很难降至100℃以下,存在保温隔热性能较差、热量损耗较大、热风炉效率降低的问题。若在浇注料中直接加入普通的保温材料,虽然有利于提高保温性能,但会导致浇注料的耐磨抗冲刷性能降低。
3、如何在热风炉热态修复时同时保证浇注料的力学性能和保温隔热性能,是当务之急。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种用于热风炉热态修复的浇注料和应用,该浇注料可由内向外依次形成重质高强致密浇注料工作层、保温隔热浇注层和轻质保温层的整体结构,不仅具有中高温强度高、体积稳定、可有效抗热风冲刷侵蚀的优点,还具有良好的保温隔热性能,降低了大量热能损耗,保护钢壳安全稳定,延长了热风管网的使用寿命。
2、为达到上述目的,采用技术方案如下:
3、提供了一种用于热风炉热态修复的浇注料,其组成按质量百分比计:
4、电熔莫来石50~60%,致密刚玉粉22~32%,α-al2o3微粉5~10%,亚微米硅微粉2~5%,珍珠岩4~7%,发泡剂0.5~1%,固化剂0.4~1%;上述组分质量为100%,外加上述成分重量7~9%的硅溶胶;其中:
5、所述珍珠岩为闭口珍珠岩;
6、所述发泡剂分解温度110~160℃。
7、按上述方案,所述电熔莫来石al2o3≥70%,fe2o3≤0.8%,粒度由0~1mm、1~3mm、3~5mm、5~8mm组成。
8、按上述方案,所述致密刚玉粉al2o3≥99%,粒度≤0.074mm。
9、按上述方案,所述α-al2o3微粉符合以下要求:al2o3≥99%,d50≤1.5μm。
10、按上述方案,所述亚微米硅微粉sio2≥99%,100nm≤d90≤1微米。
11、按上述方案,所述珍珠岩为闭口珍珠岩,粒度为1~3mm,容重0.1~0.2g/cm3。
12、按上述方案,所述发泡剂为亚硝基盐衍生物,分解温度110~160℃;优选地,平均粒径为7~9μm;更优选为wt-9型白色固体粉末。发泡剂分解产物为co2,用于发泡。
13、按上述方案,所述固化剂为氧化镁。
14、按上述方案,所述硅溶胶,比重为1.21~1.25,ph=7~9,平均粒径为10~20nm。
15、提供一种上述浇注料在热风炉管网内衬的热态修复中的应用。
16、按上述方案,具体应用为:先对需要浇注部位进行支模,将搅拌均匀的浇注料导入浇注部位,并用振动工具将浇注料振捣密实。
17、一般管道内热风温度在1200到1300℃,热风炉停止送风后,管道内温度下降,等温度降至500~800℃进行施工,在高温下完成热态修复。基于管道厚度,一般管道内部浇注厚度大约在600~800mm,离圆心越近,温度越高,反之则越低。本发明浇注料施工时,在圆环内侧靠近圆心厚200~300mm部分浇注料直接接触500~800℃高温,此时浇注料内发泡剂高温失效,该部分浇注料中,莫来石和致密刚玉具有良好的耐磨耐冲刷性能,两者配合使用时材料具有较好的热震稳定性,配合α-al2o3微粉、超细亚微米硅微粉及硅溶胶,所得浇注料在中高温下烧结后强度高、致密度高、体积稳定、有效抵抗热风冲刷侵蚀,且整体性好,避免出现砌砖缝等薄弱部位,可作为工作层使用;对于圆环300mm以外部分浇注料,由于此时环境温度降低至200℃以下,浇注料内发泡剂分解,在振捣过程中产生气泡并均匀分布在该部分的浇注料内部,浇注料硬化后形成多孔保温隔热浇注层。与此同时,珍珠岩容重轻,在浇注料振捣过程中,珍珠岩上浮至浇注料表层,硬化后形成一层轻质保温层,进一步起到保温隔热作用。浇注完成后,形成了重质高强致密浇注料工作层、保温隔热浇注层和轻质保温层的整体结构,符合热风管道各层结构设计原理,节约了大量热能损耗,有效保护了钢壳安全稳定。
18、相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
19、本发明提供了一种用于热风炉热态修复的浇注料,以电熔莫来石、致密刚玉粉、α-al2o3微粉、亚微米硅微、固化剂和外加的硅溶胶为主体组分,配合合适分解温度的发泡剂,再协同低吸水率的轻质闭口珍珠岩,巧妙利用浇注料圆环与圆心距离远近不同而温度不同的特点,由内向外依次形成了重质高强致密浇注料工作层、保温隔热浇注层和轻质保温层的整体结构,在中高温下烧结后强度高、致密度高、体积稳定、有效抵抗热风冲刷侵蚀,且整体性好,同时还具有良好的保温隔热性能,有效节省能耗,保护钢壳的安全稳定,具有重要的应用前景。
1.一种用于热风炉热态修复的浇注料,其特征在于,按质量百分比计,所述浇注料的组成为:
2.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述电熔莫来石al2o3≥70%,fe2o3≤0.8%,粒度由0~1mm、1~3mm、3~5mm、5~8mm组成。
3.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述致密刚玉粉al2o3≥99%,粒度≤0.074mm。
4.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述α-al2o3微粉符合以下要求:al2o3≥99%,d50≤1.5μm。
5.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述亚微米硅微粉sio2≥99%,100nm≤d90≤1μm。
6.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述珍珠岩粒度为1~3mm,容重0.1~0.2g/cm3。
7.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述发泡剂为亚硝基盐衍生物。
8.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述固化剂为氧化镁。
9.根据权利要求1所述的浇注料,其特征在于,所述硅溶胶,比重为1.21~1.25,ph=7~9,平均粒径为10~20nm。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的浇注料在热风炉管网内衬的热态修复中的应用。