炼焦炉碳化室墙砖用修补材料及其修补方法技术

本发明专利技术提供了一种用于炼焦炉碳化室墙砖的修补材料，它是把作为主成分的灰泥与一种含有７０～１００重量％的Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物和／或Ａｌ化合物、０～３０重量％的选自由Ｃａ化合物、Ｍｇ化合物、Ｚｎ化合物、Ｓｒ化合物、Ｂａ化合物、Ｆｅ化合物、Ｖ化合物、Ｐｂ化合物、Ｃｕ化合物、Ｔｉ化合物构成的族中的至少一种和一种由水、Ｂ、Ｐ和选自由Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ构成的族中的至少一种构成的液体混合而得到的；并提供了一种炼焦炉碳化室墙砖的修补方法，该方法包括把该修补材料热喷涂到需要修补的炼焦炉碳化室的墙砖部分上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。炼焦炉内的碳化室受各种因素的影响，例如原材料煤的磨蚀、经常重复经受冷热循环和碳的侵蚀。因而其墙砖表面产生剥皮、裂缝，结果该受影响的区域逐渐磨损，最终造成严重的凹凸不平。位于炉口附近的铸铁框周围的耐火砖由于例如由炉门开闭造成的撞击等这些机械因素，因而尤其容易产生剥皮和裂缝以及经受严重的表面劣化。由于这降低了碳化室的气密性，故它是形成漏气的一个原因，并对所制备焦碳的质量以及生产效率造成严重的影响。该问题的一种解决方法是通过把一种耐火粉末喷进相邻墙砖之间接合部的破裂区域或者墙砖内的断裂区域而修补工业用炼焦炉。例如，日本特许公报昭55-46998给出了一种以耐火灰泥为主成分并且其中包含一种沥青物质和一种液态油的组合物；日本特许公报昭56-5713给出了一种以碱性耐火集料(例如镁氧熟料)为主成分并且其中包含一种锂化合物、粘土和硅酸钠的组合物；日本特许公报昭56-15763给出了一种通过利用一种干式喷料机来热喷一种例如以镁氧熟料为主成分的耐火粉末而实施修补的方法。这些专利技术的修补材料可以干法或湿法使用。这些专利技术中所涉及的方法不可避免地都依赖于使用喷枪或者喷嘴把从一个压力罐给送的修补材料喷涂到炉墙上。然而实际上，在修补炼焦炉碳化室墙砖中广泛使用便宜的灰泥或者一种以灰泥为主成分的修补材料。然而，这种传统修补材料基本上只呈现对于铸铁和(耐火)砖的低劣附着性能。由于这使得它们易于遭受上述各种因素所造成的剥皮和裂缝，故它们从铸铁表面和砖表面脱落。因而利用这些修补材料进行的修补很快失去效果，必须经常重复进行修补工作。当喷涂的修补材料碰巧含有大量的水时，由于该湿式修补材料的喷涂层在干燥过程中放出蒸气，该蒸气的压力很容易使该修补材料的喷涂层从炉墙上脱落，并且由低熔点物质的蒸发所产生的气泡容易造成能导致喷涂层开裂的空洞，所以该修补工作的寿命尤其短。例如，在大量使用的喷涂灰泥的情况下，由于该灰泥在大约0.05mm～几mm的范围内具有适宜的粒径分布并且以SiO2、Al2O3为主成分，故该修补材料没有因形成气泡而产生明显的空洞。然而，由于该灰泥呈现出对于铸铁和(耐火)砖的极弱的附着能力，故利用喷涂灰泥的修补工作的寿命只有大约一个星期。当利用以上述灰泥为主成分的修补材料进行修补时，其附着性能比只由灰泥构成的修补材料多少好些。然而，当该修补材料的固结喷涂层经受反复冷热循环时，它最终产生由于反复胀缩所造成的裂缝。当发生这种情况时，炉内的焦油状物质就进入裂缝并且当喷涂层冷却时在裂缝内凝聚。该过程的反复逐渐加宽裂缝并促使该修补材料的喷涂层从炉墙上脱落。现已发现，现有的以灰泥为主成分的修补材料没有一个能提供长久的修补效果。根据本专利技术的修补材料是通过把灰泥与相对少量的其它成分相结合而得到的组合物。根据本专利技术的修补材料具有优异的性能，例如，不仅对于炼焦炉内砌筑碳化室的耐火砖而且对于铸铁与耐火砖相接触的炉口的附近区域都有高的附着强度、对发泡和裂缝的抵抗性、长期修补效果数倍乃至数十倍于只由灰泥构成的修补材料。本专利技术进一步包括一种利用该修补材料进行修补的方法。特别地，本专利技术的目的是一种炼焦炉碳化室墙砖用修补材料，它是通过混合下述成分而得到的(a)100份重量的灰泥；(b)0.1～10份重量的粉末，该粉末含有70～100重量％的选自由Co化合物、Ni化合物、Al化合物构成的族中的至少一种，0～30重量％的选自由Ca化合物、Mg化合物、Zn化合物、Sr化合物、Ba化合物、Fe化合物、V化合物、Pb化合物、Cu化合物、Ti化合物构成的族中的至少一种；以及(c)2～50份重量的液体，该液体中含有Si、选自由Na、K构成的族中的至少一种、B和P，其各自的含量是Si以SiO2表示在1～30重量％范围内，Na、K以Na2O和/或K2O表示在3～34重量％范围内，B以B2O3表示在1.5～12重量％范围内，P以P2O5表示在0.3～4重量％范围内，其余是水。本专利技术的目的还包括一种利用该修补材料修补炼焦炉碳化室的方法。附图说明图1是表示本专利技术修补材料所用喷浆机的一个实例。根据本专利技术的修补材料是通过把100份重量的灰泥成分(a)和0.1～10份重量的粉末成分(b)、2～50份重量的液体成分(c)混合而得到的。下文将详细说明该组合物的成分(a)～(c)。保持粉末成分(b)、液体成分(c)的成分和含量限制在上述范围内的原因如下。如果粉末成分(b)、液体成分(c)的组成或者含量在确定范围之外，则修补区域的如附着强度、气孔率、抗压强度、弹性模量、体积密度这些性能就不能满足要求。例如，液体成分(c)的一个效果是形成能把该灰泥改性为结合能力强的组织的硼硅酸盐玻璃。虽然修补区域的抗压强度、抗弯强度随着液体成分(c)中SiO2含量的增加而提高，但是SiO2过量时会降低其附着强度。与此相反，如果SiO2含量缺乏，则将得到高附着强度，其代价是抗压强度和抗弯强度不高。虽然液体成分(c)中的B2O3和P2O5能降低玻璃熔点，但当它们过量时会降低溶解度并带来结晶沉淀和其它不想要的效果。Na2O和/或K2O的规定含量是为完全溶解Si化合物、P化合物和B化合物的所需量。粉末成分(b)的规定含量是为改善修补区域的附着性、抗压强度、抗弯强度以及得到适宜的热膨胀系数和适宜的熔点范围而所必需的量。用作本专利技术的成分(a)的灰泥组成并没有特别的限制。一般说来，该灰泥只要求使用SiO2和Al2O3作为主成分并在其中进一步含有适宜含量的其它成分例如Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O。修补材料中灰泥成分(a)和液体成分(c)之间的组成关系如下。当作为灰泥主成分之一的SiO2占SiO2和Al2O3总量的60重量％以上时，即当该灰泥具有富SiO2组成时，修补材料的附着性能随着液体成分(c)中SiO2含量的降低而提高。特别地，液体成分(c)中SiO2含量优选地不大于10重量％。当Al2O3占灰泥主成分总量的60重量％以上时，即当该灰泥具有富Al2O3组成时，修补材料的附着性能随着液体成分(c)中SiO2含量的增加而提高。特别地，液体成分(c)中SiO2含量优选地不小于10重量％。用作本专利技术的成分(b)的粉末含有70～100重量％的选自由Co化合物、Ni化合物、Al化合物构成的族中的至少一种，0～30重量％的选自由Ca化合物、Mg化合物、Zn化合物、Sr化合物、Ba化合物、Fe化合物、V化合物、Pb化合物、Cu化合物、Ti化合物构成的族中的至少一种。典型地，Co化合物所列举的具体实例有Co(OH)2、CoO、Co2O4、Co2O3；Ni化合物所列举的具体实例有Ni(OH)2、NiO、Ni2O3、NiCO3；Al化合物所列举的具体实例有AlPO4、Al(PO3)3、Al(OH)3、Al2(SiO3)3；Ca化合物所列举的具体实例有CaCO3、Ca(OH)2、CaO、Ca3(PO4)2、CaCO4·1/2H2O；Mg化合物所列举的具体实例有Mg(OH)2、MgCO3、MgO、MgSO4；Zn化合物所列举的具体实例有ZnO、ZnCO3；Sr化合物所列举的具体实例有Sr(OH)2、SrCO3、SrO、SrSO4；Ba化合物所列举的具体实例有BaSO4、BaO、BaCO3、Ba(OH)2；Fe化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于炼焦炉碳化室墙砖的修补材料，它是混合下述成分而得到的：（ａ）１００份重量的灰泥；（ｂ）０．１～１０份重量的粉末，该粉末含有７０～１００重量％的选自由Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ａｌ化合物构成的族中的至少一种，０～３０重量％的选自 由Ｃａ化合物、Ｍｇ化合物、Ｚｎ化合物、Ｓｒ化合物、Ｂａ化合物、Ｆｅ化合物、Ｖ化合物、Ｐｂ化合物、Ｃｕ化合物、Ｔｉ化合物构成的族中的至少一种；以及（ｃ）２～５０份重量的液体，该液体中含有Ｓｉ、选自由Ｎａ、Ｋ构成的族中的至少一种、Ｂ和Ｐ，其 各自的含量是Ｓｉ以ＳｉＯ↓［２］表示在１～３０重量％范围内，Ｎａ、Ｋ以Ｎａ↓［２］Ｏ和／或Ｋ↓［２］Ｏ表示在３～３４重量％范围内，Ｂ以Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］表示在１．５～１２重量％范围内，Ｐ以Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］表示在０．３～４重量％范围内，其余是水。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：安藤猛，本间道雄，马场真二郎，岸忠胜，小松原升，中井滋，小野泽光雄，堀数马，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，川崎炉材株式会社，太凤工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]