[发明专利]热风炉管道密封料及其制备方法

说明书

本发明公开了热风炉管道密封料及其制备方法。所述密封料按重量份计，包含：干料100重量份和硅溶胶10～25重量份，其中100重量份干料包含：高铝矾土、焦宝石或者莫来石颗粒，碳化硅颗粒，高铝矾土或者刚玉粉，金属‑非金属复合粉，活性氧化铝微粉，煅烧氧化铝微粉，黏土微粉，羧甲基纤维素或者羟甲基纤维素，以及固化剂。本发明的密封料对环境无污染，施工时间内流动性好，不易发生沉降，压入维修时可充分填充进入微小的缝隙，既可以在高温下施工，又可在常温下固化；与压入区域的材料能够紧密结合；在各温度下均具有良好的强度性能；在使用温度区间内线收缩小，并具有良好的热震稳定性；利用了其他行业的工业废弃料，提高资源利用率。

技术领域

本发明属于冶金耐火材料技术领域，涉及一种热风炉管道密封料及其制备方法，更具体而言，涉及一种常温可固化的金属陶瓷结合的热风炉管道密封料及其制备方法。

背景技术

热风炉是高炉炼铁的关键设备之一。在现阶段，随着国家大力发展循环经济、推进节能减排，加之高炉冶炼技术的进步和强化，降低焦比、提高利用系数是必然趋势，高炉设备日趋向大型化、高风温、高风压、大风量发展，高炉的发展对热风炉高风温、长寿命提出了更高的要求。热风炉的工作条件复杂，再加上周期性送风和燃烧时温度的剧烈变化，对其内衬耐火材料的要求非常苛刻。特别是热风炉管道，长期经受高温高压和温度变化，是热风炉的薄弱环节，随着对高炉高风温、高风压的要求越来越高，热风炉管道的工作环境也越来越恶劣。热风炉管道的低寿命严重制约了热风炉的长寿命，进而影响到整个高炉系统的正常运行甚至安全运行。

在实际生产操作中，热风炉管道经过长期高风温、高风压、冷热往复循环，工作层内衬产生损毁，形成的缝隙在送风过程中又容易成为高压热风的通道，使得隔热层甚至缓冲隔热层在高温下出现粉化形成孔洞，严重时出现贯通性裂缝，致使管道漏风、炉壳烧红，甚至崩裂。因此需要经常进行检查和维护，在温度高的区域进行压浆，用合适的密封料将产生的破损孔洞及时充填，从而堵塞窜风通道，降低钢壳温度，保证热风炉的平稳运行。

目前的热风炉管道密封料，大多存在下述问题：

1)现有的热风炉管道密封料采用的结合剂不理想。一般采用水性结合材料或者焦油树脂类有机结合材料。水性结合材料如水泥结合、磷酸盐结合、硅酸盐结合等，采用水性结合材料结合的密封料，存在密封效果差、施工效果不佳、结合强度低等缺点。而采用焦油、树脂类有机结合材料的密封料，例如，中国专利文献CN 101870590A公开了一种高炉热风炉用复合无水压入密封料，其中，提到了用热固性酚醛树脂作为结合剂，但是，在高温下结合剂受热挥发，产生大量气孔缝隙，容易在填充部位再次产生裂纹；另外，焦油和树脂类有机结合剂不但在使用过程中挥发出有毒气体，影响环境和工人健康，并且在中高温下会丧失强度，从而使压入的密封料粉化、容易被冲刷和侵蚀掉，从而失去了密封料该起到的作用。

2)热风炉管道密封料的施工性能与固化时间的匹配。理想的密封料应具备在常温下保持一定时间的流动性，便于施工充分压入缝隙以及应对突发情况；加热后可在较短时间内固化；另外，热风炉管道密封料也应具有常温固化性能，而目前常用的焦油和树脂类有机结合剂只能在加热到一定温度才能固化。

3)热风炉管道密封料在各温度阶段特别是中低温的结合性、强度、耐磨性。随着周期性送风，热风炉内的温度发生着剧烈的变化，设计送风温度通常在1200-1300℃，实际温度最高处可达1450℃。因此，要求密封料在各温度阶段的耐磨性、结合性、稳定性方面的性能进一步加强。特别是在中低温阶段的结合性和强度，此时耐火材料尚未发生烧结，需要有较低温度下即能发生反应的组分来保证各温度梯度下连续的强度；各温度下的耐磨性；以及适应冷热交替环境的抗热震稳定性。

4)热风炉管道密封料在温度变化过程中易发生体积收缩产生缝隙，造成串气，因此，要保证在持续温度范围内均具有合适的线变化，以免收缩太大形成间隙。