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中文名：耐火噴補(bǔ)料

英文名：refractory gunning mix

定義：用噴槍或泵送將耐火材料預(yù)混料噴射到受?chē)娒嫔希从脟娡糠椒ㄊ┕さ牟牧戏Q(chēng)為耐火噴涂料。

耐火噴涂料以粘土熟料為原材料,摻入多種微粉添加劑，水泥為結(jié)合劑制成的散狀料體,做為高爐、熱風(fēng)爐殼體內(nèi)表面的保護(hù)層及高爐爐頭、煤氣導(dǎo)出管、除塵器的工作內(nèi)襯。

耐火噴涂料是采用噴涂法以旋風(fēng)式噴射機(jī)進(jìn)行噴涂施工的一種耐火混合料。它是由耐火骨料、耐火粉料、水、結(jié)合劑、礦化劑、增塑劑與助燒劑等組成。噴涂料的材質(zhì)有硅鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、剛玉質(zhì)與磷酸鹽質(zhì)等。

分類(lèi)：

按噴涂方法分為濕法、干法和火焰法3類(lèi);按受?chē)娒娼邮芪锪蠒r(shí)的狀態(tài)又分為冷物料噴涂法和熔融物料噴涂法。

1.1濕法：

濕法噴涂是指耐火噴涂料加水或液體結(jié)合劑后噴射到受?chē)姙⒚嫔系摹８鶕?jù)加水或液體結(jié)合劑的順序及其用量的不同，又劃分為泥漿法、濕式法、半干法和假干法4種。兩種方法混合使用的，則稱(chēng)為混合法。

泥漿法是先將耐火預(yù)混料攪拌成泥漿后再?lài)娡?，主要用于熱噴補(bǔ)爐襯;濕式法是將耐火預(yù)混料加水或液體結(jié)合劑攪拌成泵送泥料后再?lài)娡?，可筑爐造襯或進(jìn)行補(bǔ)爐，是近十年來(lái)開(kāi)發(fā)的新施工方法，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)粉塵污染和附著率高;半干法是先將耐火預(yù)混料加少量的水?dāng)嚢铦?rùn)濕均勻，輸送到噴嘴處再加余下的水后進(jìn)行噴涂;假干法是將耐火預(yù)混料通過(guò)攪拌機(jī)混勻，再輸送到噴嘴處加水后進(jìn)行噴涂。

1.2干法：

干法噴涂是將耐火預(yù)混料通過(guò)噴嘴直接噴射到受?chē)娒嫔系模饕糜谘a(bǔ)爐。鎂質(zhì)類(lèi)耐火噴涂料基本上是采用該法進(jìn)行補(bǔ)爐的，故也稱(chēng)為鎂質(zhì)類(lèi)耐火噴補(bǔ)料。

1.3火焰法：

火焰法噴涂是用氧氣將預(yù)混合好的耐火噴涂料輸送到噴嘴處與可燃?xì)怏w或固體燃料相遇一起噴出，可燃?xì)怏w或固體燃料燃燒，噴涂料在火焰中行進(jìn)并熔融成塑態(tài)射到受?chē)娒嫔??？扇細(xì)怏w有丙烷和煤油等，在噴嘴處加入噴出。可燃物料有焦粉等，先與耐火噴涂料預(yù)混合。該法主要用于熱噴補(bǔ)爐襯，對(duì)原襯損傷少，噴涂層易燒結(jié)，使用壽命長(zhǎng)，但成本較高。另外，用等離子槍將耐火預(yù)混料熔融或半熔融后噴射到受?chē)娒嫔?，也歸屬該類(lèi)方法。

耐火噴涂料的材料組成，與同品種的耐火澆注料基本相似，凝結(jié)硬化機(jī)理和高溫下的物理化學(xué)變化也基本類(lèi)同，故一般不再贅述。其區(qū)別是耐火骨料臨界粒徑較小，一般為3～5mm，耐火粉料、微粉和結(jié)合劑的合用量較多，一般為33%～45%。為提高噴涂料的輸送性、附著性和燒結(jié)性，一般應(yīng)添加增塑劑、增黏劑和燒結(jié)劑。同時(shí)，噴射機(jī)種類(lèi)、施工工藝參數(shù)、受?chē)婓w狀態(tài)和使用條件等環(huán)節(jié)，也是影響噴涂層質(zhì)量的重要因素。所以，應(yīng)精心調(diào)整材料，合理確定配比和機(jī)型，嚴(yán)格控制噴涂工藝。

鎂質(zhì)類(lèi)耐火噴涂料分為重質(zhì)和輕質(zhì)兩類(lèi)，應(yīng)用最多的是前者，即耐火噴補(bǔ)料。該料在轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包及二次精煉爐等熱工設(shè)備上，得到了廣泛應(yīng)用，獲得了良好的使用效果。

理化性質(zhì)

2.1轉(zhuǎn)爐耐火噴補(bǔ)料：

轉(zhuǎn)爐耐火噴補(bǔ)料分為鎂質(zhì)、鎂白云石質(zhì)、鎂鉻質(zhì)和鎂鈣質(zhì)等品種，其結(jié)合劑一般用硅酸鈉、磷酸鹽、焦油瀝青和樹(shù)脂等。同時(shí)摻加硼砂、膨潤(rùn)土和活性SiO2等外加劑，用量一般為1～3%。該類(lèi)料可用半干法或干法噴涂，也可用人工投補(bǔ)，是提高轉(zhuǎn)爐爐齡的一項(xiàng)重要措施。

轉(zhuǎn)爐耐火噴補(bǔ)料的臨界粒徑為3mm時(shí)，其顆粒級(jí)配：3～1mm，30%～50%;1～0.15mm，30%～35%;<0.15mm，20%～40%;當(dāng)臨界粒徑為5mm時(shí)，其顆粒級(jí)配：5～3mm，20%～35%;3～1mm，20%～30%;1～0.15mm，10%～15%;<0.15mm，20%～25%;當(dāng)用人工投補(bǔ)時(shí)，可采用臨界粒徑為10mm的耐火投補(bǔ)料。耐火噴補(bǔ)料的臨界粒徑和顆粒級(jí)配，應(yīng)根據(jù)噴涂機(jī)、噴涂工藝、舊爐襯的損毀情況及其工作條件而定。選擇得當(dāng)，能降低回彈率，即提高附著性，增加體積密度及其強(qiáng)度。耐火噴料的臨界粒徑和顆粒級(jí)配，是獲得良好噴補(bǔ)層的關(guān)鍵。表1為煉鋼轉(zhuǎn)爐耐火噴補(bǔ)料的性能。

編號(hào)1和2的主體原料為高純燒結(jié)鎂砂。編號(hào)1摻加少量的消石灰，以便在高溫下與磷酸鹽結(jié)合劑形成高熔點(diǎn)的磷酸鈣。編號(hào)3噴補(bǔ)料用的鎂鈣砂，臨界粒徑為3mm，>3mm的應(yīng)小于5%，<0.074mm的應(yīng)不小于25%,用磷酸鹽作結(jié)合劑。編號(hào)4噴補(bǔ)料摻加少量的磷片石墨，并用酚醛樹(shù)脂作結(jié)合劑。另外，在噴補(bǔ)料中常加礦化劑、增塑劑和燒結(jié)劑等，以便增強(qiáng)料與受?chē)娒娴酿そY(jié)性和減少料的回彈率。

在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，其爐襯噴補(bǔ)分為預(yù)防性噴補(bǔ)和維修性噴補(bǔ)兩種。前者在轉(zhuǎn)爐使用到中期，每隔3～5爐噴補(bǔ)1次，后者當(dāng)爐襯損毀時(shí)即進(jìn)行噴補(bǔ)。在煉鋼轉(zhuǎn)爐的噸鋼耐火材料消耗中，噴補(bǔ)料的消耗約占1/4。目前，轉(zhuǎn)爐爐襯修補(bǔ)普遍采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，其爐齡達(dá)1萬(wàn)次以上。

在混鐵爐前墻和出鐵口兩側(cè)相交處，采用磷酸鹽鎂鈣砂耐火噴補(bǔ)料噴補(bǔ)，噴補(bǔ)層厚度為200mm～250mm，回彈率小于15%，一般使用30多天。巖相鑒定證明，在高溫下生成了磷酸鈣鈉新的高溫相，因此有較好的使用效果。

2.2電爐耐火噴補(bǔ)料：

隨著超高功率電爐大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、且高溫高效操作，加劇了爐襯的損毀，耐火噴補(bǔ)料應(yīng)運(yùn)而生。

表2為電爐耐火噴補(bǔ)料的性能。編號(hào)1～3分別用燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，同時(shí)添加了鎂鈣砂粉，編號(hào)2摻加了白剛玉粉，編號(hào)3添加鱗片石墨粉。采用聚磷酸鹽等材料作復(fù)合結(jié)合劑。編號(hào)4用鎂鈣砂作耐火骨料和部分粉料，主體粉料為電熔鎂砂粉，用瀝青粉(或樹(shù)脂粉)與六偏磷酸鈉作復(fù)合結(jié)合劑。上述材料中，都添加了少量的增塑劑、礦化劑和α-Al2O3 。該類(lèi)材料在超高功率電爐的渣線(xiàn)區(qū)域和熱點(diǎn)部位使用，噴補(bǔ)層厚度一般為20mm～100mm，鎂炭質(zhì)噴補(bǔ)料附著率為85%左右，其余的均大于90%,獲得了良好的效果。

表2 電爐耐火噴補(bǔ)料的性能：

2.3精煉爐和鋼包用耐火噴補(bǔ)料：

爐外精煉是將初煉的鋼水轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器(主要是鋼包)中進(jìn)行精煉的過(guò)程，也稱(chēng)二次冶金。其作用是潔凈鋼水，過(guò)程為攪拌鋼水、真空脫氣、升溫、噴粉或喂絲等。爐外精煉分為常壓下精煉和真空下精煉兩類(lèi)，其中又分若干方法。常壓下精煉如鋼包底吹氬氣攪拌，提高脫氧效率，使捕集到的夾雜物上浮，達(dá)到鋼水溫度和成分的均勻。真空下精煉如VOD法即VOD爐由真空泵室頂部吹氧、底部吹氬攪拌脫氣;利用VOD法原理，在RH裝置上加氧槍精煉不銹鋼，稱(chēng)為RH-OB法等。精煉熱工設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)為精煉爐。

表3為精煉爐和鋼包用耐火噴補(bǔ)料的性能。

編號(hào)1為VOD爐用的噴補(bǔ)料，采用MgO >95%的燒結(jié)鎂砂和MgO >96%的電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，添加鎂鈣砂粉、α-Al2O3和硅微粉等，采用聚磷酸鹽和硅酸鹽等材料作結(jié)合劑;編號(hào)2為RH-OB爐用的鎂鈣質(zhì)耐火噴補(bǔ)料，材料組成：燒結(jié)鎂砂4～0.5mm為48%，電熔鎂砂0.5～0mm為20%,鎂白云石1～0mm為11%和<0.088mm為10%，<200目CaO材料為3%，α-Al2O3和 μf-SiO2含量為3%～4%,聚磷酸鹽和硅酸鈉粉復(fù)合結(jié)合劑用量為4%～6%。同時(shí)，摻加有機(jī)纖維0.05%～0.1%,增強(qiáng)耐火噴補(bǔ)料的黏附性，降低回彈損失，在加熱過(guò)程中能起防爆作用;編號(hào)3為精煉鋼包用耐火噴補(bǔ)料，采用MgO>90%燒結(jié)鎂砂作耐火骨料，用MgO >96.5%的電熔鎂砂作粉料，并添加α-Al2O3 、增塑劑和減水劑等，用復(fù)合微粉和氨基磺酸鹽作結(jié)合劑，用量為3%左右。骨料臨界粒徑為3mm，骨料與粉料之比約為65：35;編號(hào)4和5為普通鋼包用耐火噴補(bǔ)料，采用特級(jí)礬土熟料作耐火骨料和粉料，臨界粒度5mm，添加μf-SiO2、α-Al2O3和軟質(zhì)黏土等材料。編號(hào)4用MgO>95%燒結(jié)鎂砂粉為12%，用模數(shù)為2.8的硅酸鈉粉作結(jié)合劑。編號(hào)5用燒結(jié)鎂鋁尖晶石作1～0mm的骨料和200目的粉料，并摻加少量的電熔鎂砂粉，采用CA-70水泥作結(jié)合劑。

在VOD爐上噴補(bǔ)10mm～30mm厚的噴涂層，能使用2-3爐，最高5爐;在RH-OB爐上噴補(bǔ)料附著率>90%,其壽命為3-4次;在90t精煉鋼包上噴補(bǔ)料厚度為20mm～50mm，平均使用5次，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益;普通鋼包噴補(bǔ)料材質(zhì)應(yīng)根據(jù)鋼包襯材質(zhì)而定，相同材質(zhì)有利于使用。在鋼包冷態(tài)噴補(bǔ)時(shí)，耐火噴補(bǔ)料用水量少些;當(dāng)鋼包內(nèi)襯溫度較高時(shí)，其用水量應(yīng)多些。這樣方可獲得良好的噴涂層，以提高使用壽命?；扈F礦、魚(yú)雷罐和鐵水包等熱工設(shè)備，損毀時(shí)也可采用耐火噴補(bǔ)料進(jìn)行噴補(bǔ)，延長(zhǎng)使用壽命。

2.4中間包耐火噴涂料：

中間包工作襯用耐火噴涂料，分為重質(zhì)和輕質(zhì)兩類(lèi)，前者為半干法噴涂而后者為濕法噴涂。本節(jié)還簡(jiǎn)介了高鋁質(zhì)耐火噴涂料用泵送方法噴射其永久襯的情況。表4中間包耐火噴涂料的主要性能。

編號(hào)1采用MgO≥95%的燒結(jié)鎂砂作耐火骨料，臨界粒徑為2mm，采用MgO>98%的電熔鎂砂作粉料，用軟質(zhì)黏土作增塑劑和燒結(jié)劑，并添加了SiO2 >93%的硅微粉、α-Al2O3和纖維防爆劑。加入纖維能降低其體積密度和導(dǎo)熱系數(shù)，增強(qiáng)中間包的保溫效果。采用聚磷酸鈉等材料作復(fù)合結(jié)合劑;編號(hào)2為輕質(zhì)耐火噴涂料，主要采用鎂砂、紙纖維、玻璃纖維、硅微粉、膨潤(rùn)土和外加劑配成的預(yù)混合料，并添加烷基磺酸鹽發(fā)泡劑及其穩(wěn)泡劑。在現(xiàn)場(chǎng)，加水?dāng)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行濕法噴涂。噴涂后的工作襯與永入襯黏結(jié)牢固，自然養(yǎng)護(hù)到期后并烘烤，包壁和包底襯體，基本上沒(méi)有發(fā)生裂紋現(xiàn)象;編號(hào)3 為低水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料，作中間包永久襯。該襯系采用濕式泵送噴射施工的，用水量5.6%～6.5%，連續(xù)作業(yè)，襯體厚度可在30mm～900mm間任意控制，不流淌，無(wú)滑落和坍塌。其使用壽命比振動(dòng)澆注料和自流澆注料的提高10%～30%。從表3-35中看出，低水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料用濕式泵送噴射施工，其強(qiáng)度比振動(dòng)施工時(shí)高30%～90%。該料也可稱(chēng)為泵送噴射料。

用途：

耐火噴補(bǔ)料主要用于鋼鐵和有色金屬熔煉爐、以及加熱爐等的修補(bǔ)。

耐火噴補(bǔ)料分類(lèi)

1、按噴補(bǔ)料品種分為：高鋁質(zhì)、高硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、碳化硅質(zhì)等。

2、根據(jù)耐火材料的狀態(tài)分為：干法、半干法和濕法噴補(bǔ)，如爐襯侵蝕面較大，熱態(tài)噴補(bǔ)以濕法較好;填補(bǔ)局面嚴(yán)重侵蝕部位，用干法較多。

3、根據(jù)噴補(bǔ)輸送氣體溫度分為：冷態(tài)和熱態(tài)噴補(bǔ)

耐火噴補(bǔ)料制作注意事項(xiàng)

1、合理選用原材料的材質(zhì)：根據(jù)窯爐內(nèi)可能達(dá)到的更高使用溫度、溫度波動(dòng)范圍、爐渣性質(zhì)和對(duì)爐襯性質(zhì)的要求來(lái)選定原材料。

2、選用合理的添加劑與結(jié)合劑：一般冷態(tài)噴補(bǔ)使用水泥，熱態(tài)噴補(bǔ)使用化學(xué)結(jié)合劑，在熱態(tài)溫度下可快速凝結(jié)并獲得必要的強(qiáng)度，與底襯迅速形成牢固的整體。

3、確保原材料的顆粒大?。簢娧a(bǔ)料顆粒大小的組成對(duì)噴補(bǔ)厚度、噴補(bǔ)回彈率、噴補(bǔ)質(zhì)量有著重要的作用。噴補(bǔ)骨料采用細(xì)顆粒料(3-5mm)，更好控制補(bǔ)噴效果及減少回彈。

耐火噴補(bǔ)料是一種延長(zhǎng)窯爐使用壽命，減少用戶(hù)對(duì)耐火材料費(fèi)用支出的不定型耐火材料，在各大窯爐及熱工設(shè)備上噴補(bǔ)后使用效果都非常顯著。

耐火噴補(bǔ)料噴補(bǔ)方式:

早期，噴補(bǔ)方法有干法和濕法。初期，噴補(bǔ)施工只在轉(zhuǎn)爐上應(yīng)用，后來(lái)逐步運(yùn)用于高爐爐身、魚(yú)雷罐車(chē)、電爐、鋼包、真空脫氣裝置等。其中具有優(yōu)勢(shì)的干式噴補(bǔ)一直應(yīng)用較為廣泛。