技术领域
[0001] 本
发明涉及一种喷涂料，尤其是一种鱼雷罐内衬修补喷涂料及其制备方法与使用方法。
背景技术
[0002]
钢铁工业作为
能源消耗大户，是我国节能减排计划的重点监控行业。目前炼钢领域已经实现了负能炼钢，与之相比，炼铁领域依然消耗着大量的能源，节能减排有着巨大的空间。在此背景下，鱼雷式混铁车即鱼雷罐应运而生，它作为盛装、运输铁
水的设备，与传统的铁水包相比，铁水
温度下降明显降低，且兼具了混铁的功能，可在其中进行铁水预处理。然而铁水预处理伴随着剧烈的搅拌和化学侵蚀，这对鱼雷罐内衬的寿命造成了严重影响。目前，鱼雷罐大型化是一种趋势，如何保障耐火内衬的使用寿命，对企业提升经济效益至关重要。中国
专利CN102896307A公开了一种鱼雷罐罐口套浇修补方法，该发明主要原料为高
铝矾土、棕刚玉、红柱石、
氧化铝微粉、纯铝酸盐
水泥等，虽然对鱼雷罐罐口进行了有效修补，但并未对鱼雷罐的主体部分进行修补，且其原料均为优质原料，成本较高。中国专利CN1970500A公开了一种鱼雷罐内衬修补浇注料，该发明使用了刚玉
骨料、细粉、SiC、兰晶石、微粉、复合防
氧化剂及复合添加剂为主要原料，该发明较好的解决了浇注料与原砖面的结合性差等问题，但其原料中使用了成本较高的复合防氧化剂和添加剂，不适合大规模喷补，且添加剂还使用了致癌的
沥青，不利于环保和操作环境的改善。
[0003] 我国是钢铁大国，每年产生数千万吨的废弃耐火材料，例如鱼雷罐内衬废弃后，其中仍含有大量优质的刚玉和
碳化
硅材料，与此相似的还有废弃铁沟浇注料等，如果能合理将其利用，并用于耐火材料的生产，不仅为废弃耐火材料的再生利用开辟新的途径，还会降低耐火材料的生产及使用成本，提高经济效益。
发明内容
[0004] 针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供了一种鱼雷罐内衬修补喷涂料及其制备方法与使用方法。每次使用可使鱼雷罐的使用寿命提高10％以上。由于采用废弃材料为主要原料，可大幅的降低生产和使用成本，还有利于环境的保护。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，包括废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸
钙水泥、添加剂与防氧化剂。
[0006] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，上述的原料的
质量百分比为：废旧鱼雷罐砖35～45％；棕刚玉20～25％；碳化硅粉12～18％；废旧铁沟料粉10～15％；纯铝酸钙水泥4～6％；添加剂3～5％；防氧化剂0.5～1.5％。
[0007] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，所述纯铝酸钙水泥为Al-71纯铝酸钙水泥；
[0008] 所述添加剂主要原料为硅灰和白泥，硅灰和白泥的比例为2:1～3:1；
[0009] 所述防氧化剂为硅粉。
[0010] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，所述废旧鱼雷罐砖的粒径为5～3mm和3～1mm两种，二者质量比为2:5～4:5；所述棕刚玉的粒径为1～0mm；所述废旧铁沟料粉的粒径小于0.088mm；所述Al-71纯铝酸钙水泥的粒径小于0.088mm；所述硅灰和白泥的粒径均小于0.045mm；所述硅粉的粒径均小于0.045mm。
[0011] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，所述废旧鱼雷罐砖中Al2O3的含量大于50wt.％，SiC的含量大于9wt.％；棕刚玉中的Al2O3的含量大于95wt.％；碳化硅粉中SiC的含量大于98wt.％；废旧铁沟料粉经处理后Fe2O3小于0.5wt.％；硅灰中SiO2的含量大于
90wt.％；白泥中Fe2O3的含量小于1.5wt.％；硅粉中Si的含量大于98wt.％。
[0012] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，还包括
减水剂与防爆剂。
[0013] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，所述减水剂为涂料总量的0.1～0.5％，所述防爆剂为涂料总量的0.02～0.05％。
[0014] 上述的一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，其中，所述防爆剂为特种聚丙烯有机
纤维。
[0015] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] 将废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂、防氧化剂、减水剂与防爆剂按配比在强
力搅拌机中混匀2～4min即可获得喷涂料。
[0017] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的使用方法，包括以下步骤：
[0018] 向喷涂料中加入总质量5～7wt.％的水，在强力搅拌机中混匀1～2min即可进行喷涂操作；
[0019] 喷涂后在500～700℃下
烘烤2～3h后，鱼雷罐即可正常使用。
[0020] 与
现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0021] (1)本发明原料中使用的废旧鱼雷罐砖和废旧铁沟料，其均为用后废弃材料。使用它们为原料，不仅为减少废弃耐火材料的污染提供了新的途径，还降低了本发明的生产成本。因此，本发明具有环保、低成本的特征。使用废旧鱼雷罐砖为主要骨料，保证了喷涂料与原砖成分的高度一致性，喷涂料与原砖面的结合性更为优良。此外，由于修补喷涂料本身的厚度限制，其高温体积
稳定性要求十分严格。废旧鱼雷罐砖和废旧铁沟料在高温使用过后，高温体积稳定性变得十分优良，且废旧鱼雷罐砖和废旧铁沟料中的主要原料之一SiC，与全新的SiC原料相比，具有更为优良的抗氧化性能，因为废砖中的SiC在之前的使用过程中，表层会被部分氧化，而形成了致密的SiO2
薄膜，能够有效防止SiC继续被氧化而被破坏，还因废旧砖中本身含有尚未失效的抗氧化剂，如Si3N4等能够继续为本发明提供防氧化保护。因此，本发明无需添加较多的抗氧化剂，仅添加了0.5～1.5％的硅粉，即可达到保护本发明的效果。
[0022] (2)本发明原料中使用的添加剂，其主要原料为硅灰和白泥，其作用机理为：极细的硅灰和白泥能够更为容易地进入砖层的裂缝中，在高温时，添加剂中的Si、Al成分能够形成弥散分布的
莫来石小颗粒。一方面，莫来石的形成伴随着轻微的体积膨胀，对裂缝处进行了有效的填充，且生成的莫来石抗热震性能十分优良，不易脱落，由此对裂缝起到了有效修补；另一方面，以这些弥散、微小的莫来石作颗粒作为晶种，可使原砖面中的含Al组分与喷涂料中的含Si组分继续反应生成莫来石，由此增强本发明的高温粘挂性和抗剥落性能。
[0023] (3)本发明原料中使用的纯铝酸盐水泥、三聚
磷酸钠和特种聚丙烯有机纤维，其中，纯铝酸盐水泥中的f-CaO含量极低，配合三聚磷酸钠，可大幅减少施工时的用水量，并获得较高的
早期强度。使用的特种聚丙烯有机纤维，在干燥过程中，能随温度的升高，形成分布均匀、孔径适中的排气通道，可保证本发明在快干过程中不发生爆裂。因此，本发明具有快干的特征。
具体实施方式
[0025] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，包括废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂与防氧化剂。上述原料的质量百分比为：废旧鱼雷罐砖38％；棕刚玉25％；碳化硅粉15％；废旧铁沟料粉13％；纯铝酸钙水泥4％；添加剂4％；防氧化剂1％。
[0026] 废旧鱼雷罐砖的粒径为5mm和3mm两种，二者质量比为2:5；废旧鱼雷罐砖中Al2O3的含量大于50wt.％，SiC的含量大于9wt.％，废旧铁沟料粉经处理后Fe2O3小于0.5wt.％。
[0027] 棕刚玉的粒径为1mm，棕刚玉中Al2O3的含量大于95wt.％。
[0028] 碳化硅粉中SiC的含量大于98wt.％。
[0029] 废旧铁沟料粉的粒径小于0.088mm。
[0030] 纯铝酸钙水泥为Al-71纯铝酸钙水泥，其中，Al-71纯铝酸钙水泥的粒径小于0.088mm。
[0031] 添加剂主要原料为硅灰和白泥，硅灰中SiO2的含量大于90wt.％，白泥中Fe2O3的含量小于1.5wt.％，硅灰和白泥的比例为2:1。其中，硅灰和白泥的粒径均小于0.045mm。
[0032] 防氧化剂为硅粉。硅粉的粒径均小于0.045mm，且硅粉中Si的含量大于98wt.％。
[0033] 在上述原料中还包括减水剂与防爆剂。其中，减水剂为涂料总量的0.1％，防爆剂为涂料总量的0.02％。防爆剂为特种聚丙烯有机纤维。
[0034] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0035] 将废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂、防氧化剂、减水剂与防爆剂按配比在强力搅拌机中混匀4min即可获得喷涂料。
[0036] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的使用方法，包括以下步骤：
[0037] 向喷涂料中加入总质量5wt.％的水，在强力搅拌机中混匀2min即可进行喷涂操作；
[0038] 喷涂后在500℃下烘烤2h后，鱼雷罐即可正常使用。
[0039] 实施例二
[0040] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，包括废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂与防氧化剂。上述原料的质量百分比为：废旧鱼雷罐砖45％；棕刚玉20％；碳化硅粉15％；废旧铁沟料粉11％；纯铝酸钙水泥4％；添加剂4.5％；防氧化剂0.5％。
[0041] 废旧鱼雷罐砖的粒径为4mm和2mm两种，二者质量比为3:5；废旧鱼雷罐砖中Al2O3的含量大于50wt.％，SiC的含量大于9wt.％，废旧铁沟料粉经处理后Fe2O3小于0.5wt.％。
[0042] 棕刚玉的粒径为0.5mm，棕刚玉中Al2O3的含量大于95wt.％。
[0043] 碳化硅粉中SiC的含量大于98wt.％。
[0044] 废旧铁沟料粉的粒径小于0.088mm。
[0045] 纯铝酸钙水泥为Al-71纯铝酸钙水泥，其中，Al-71纯铝酸钙水泥的粒径小于0.088mm。
[0046] 添加剂主要原料为硅灰和白泥，硅灰中SiO2的含量大于90wt.％，白泥中Fe2O3的含量小于1.5wt.％，硅灰和白泥的比例为2:1。其中，硅灰和白泥的粒径均小于0.045mm。
[0047] 防氧化剂为硅粉。硅粉的粒径均小于0.045mm，且硅粉中Si的含量大于98wt.％。
[0048] 在上述原料中还包括减水剂与防爆剂。其中，减水剂为涂料总量的0.2％，防爆剂为涂料总量的0.03％。防爆剂为特种聚丙烯有机纤维。
[0049] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0050] 将废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂、防氧化剂、减水剂与防爆剂按配比在强力搅拌机中混匀4min即可获得喷涂料。
[0051] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的使用方法，包括以下步骤：
[0052] 向喷涂料中加入总质量6wt.％的水，在强力搅拌机中混匀3min即可进行喷涂操作；
[0053] 喷涂后在500℃下烘烤2h后，鱼雷罐即可正常使用。
[0054] 实施例三
[0055] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料，包括废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂与防氧化剂。上述原料的质量百分比为：废旧鱼雷罐砖40％；棕刚玉25％；碳化硅粉15％；废旧铁沟料粉10％；纯铝酸钙水泥5％；添加剂3.5％；防氧化剂1.5％。
[0056] 废旧鱼雷罐砖的粒径为3mm和3mm两种，二者质量比为4:5；废旧鱼雷罐砖中Al2O3的含量大于50wt.％，SiC的含量大于9wt.％，废旧铁沟料粉经处理后Fe2O3小于0.5wt.％。
[0057] 棕刚玉的粒径为0.8mm，棕刚玉中Al2O3的含量大于95wt.％。
[0058] 碳化硅粉中SiC的含量大于98wt.％。
[0059] 废旧铁沟料粉的粒径小于0.088mm。
[0060] 纯铝酸钙水泥为Al-71纯铝酸钙水泥，其中，Al-71纯铝酸钙水泥的粒径小于0.088mm。
[0061] 添加剂主要原料为硅灰和白泥，硅灰中SiO2的含量大于90wt.％，白泥中Fe2O3的含量小于1.5wt.％，硅灰和白泥的比例为3:1。其中，硅灰和白泥的粒径均小于0.045mm。
[0062] 防氧化剂为硅粉。硅粉的粒径均小于0.045mm，且硅粉中Si的含量大于98wt.％。
[0063] 在上述原料中还包括减水剂与防爆剂。其中，减水剂为涂料总量的0.2％，防爆剂为涂料总量的0.03％。防爆剂为特种聚丙烯有机纤维。
[0064] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0065] 将废旧鱼雷罐砖、棕刚玉、碳化硅粉、废旧铁沟料粉、纯铝酸钙水泥、添加剂、防氧化剂、减水剂与防爆剂按配比在强力搅拌机中混匀4min即可获得喷涂料。
[0066] 本发明提供一种鱼雷罐内衬修补喷涂料的使用方法，包括以下步骤：
[0067] 向喷涂料中加入总质量6wt.％的水，在强力搅拌机中混匀3min即可进行喷涂操作；
[0068] 喷涂后在500℃下烘烤2h后，鱼雷罐即可正常使用。
[0069] 实施例四
