喷涂料 高炉湿法喷涂料性能技术

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    高炉湿法喷涂技术发展很快，关注点在材料和用户的结果，因此很多文章讨论的是喷涂料配方和铁厂喷补后的开炉时间和效果。喷涂料的配方研究中不少包括铝酸钙水泥，水泥是依靠铝酸钙矿物水化凝固得到强度，喷补的过程中有一定的用水量，喷涂完毕，高炉内壁不可能有水分和蒸汽的养护条件，因此在高炉内壁的湿法喷补，如果选择水泥结合，必须考虑与冷却壁或炉衬待喷补的基体的粘接性能。如图 1，是高炉内壁喷涂前的形貌，如果用压缩空气清理炉衬表面，粉尘可以部分清除，但是炉衬表面的粘接物很难清理干净;用高压水可以清除炉墙表面的残渣、积尘，使得待喷补的基体表面保持干净润湿，可提高喷涂料的粘接性。某公司生产的高炉上部湿法喷涂料的性能如下：110?24 h烘干、800?3 h及 1200?3h 烧后的耐压强度分别为89.6、105.5和129.3 MPa，而800 ?3 h 及1200 ?3 h 烧后的加热线变化分别为 0.1%、-0.3%;110?24 h烘干后体积密度为 2.48g?cm-3。从其强度看，该喷涂料使用的不是溶胶结合材料，而是水泥结合的喷涂料;喷补料含水量太小，粘附性能不好，强度低;用水量多，炉身中上部喷涂到 100 mm，炉身下部、炉腰、炉腹喷涂到 200 mm，喷涂料如果不及时固化，会出现流淌、垮塌。
    炉身及其上部用料的区别在于上部用料的体积密度相对较小，材质要求有所降低;而不同温度下的耐压强度和抗折强度的要求接近。 值得说明的是：物理性能的测试是按照浇注料的测试方法进行，用水量固定，与实际的施工用水量不同，如果按照实际用水量测试性能，应该有所差异，比如线变化率、体积密度和强度的指标。
    某公司的高炉下部湿法喷涂料的性能指标为：110 ?24 h 烘干、1000 ?3h 及 1450 ?3 h 烧后的耐压强度分别为 1.7、51.8 和 88.7 MPa，而 1000 ?3 h 及 1450 ?3 h 烧后的加热线变化均为-0.1%;110 ?24h 烘干后体积密度为 2.75g/cm3。湿法喷涂料 110 ?24 h 烘干后的耐压强度仅1.7MPa，强度很低，说明该料采用的溶胶结合存在问题：一个可能是溶胶存放时间过长，出现变质、胶结性能不好;另外一个可能是促凝剂使用不合适，凝固慢，造成强度过低，这种材料在现场使用，就容易造成流淌、脱落、开裂等现象。
    高炉湿法喷涂料的组成中，有的厂家选择水泥结合，有的选择溶胶结合;喷涂料需要考虑材料在管 道内的流动性问题。对于高炉炉内降料线喷补而言，喷补料在炉前平台的混料机混合均匀后，通过泵送设备输送到炉内喷枪口，距离有的达到数十米，如果管道发生事故，水泥结合的料凝固速度控制不好，就容 易发生堵塞;溶胶结合的喷涂料，如果促凝剂使用不恰当，也容易发生管道和枪头堵塞现象。从材料配方的角度考虑，如果加入一定量的悬浮剂、润滑剂，如丙烯酸盐、海藻酸钠、聚合物等，配合枪头加入的促凝剂，从材料自身的角度，利于操作和喷涂料的粘接。
    高炉内输送喷涂料的管道用金属或工程塑料管道较多，软管不耐磨，且容易堵塞，由于从炉前平台输送进炉内的管道，存在弯头，因此在配料上需要保持喷涂料的粒度不能过大，以免在拐角部分因为料的重力沉降造成堵塞。枪头喷补时，如果是采用机器人喷补，是旋转的操作，喷补是一个方向均匀摆动喷枪;如果是人工操作，则喷枪的角度、方向与喷补效果密切相关。
    有些铁厂对高炉湿法喷补后的报道往往提及喷补的部位，1～2 天复产，但是对于耐火材料行业的技术人员而言，必须关注的是炉内的风量、温度、富氧量等可以影响喷涂料质量的因素，如某 3200 m3 高炉风温在 1190～1235 ，富氧量 3.5%～6.7%，大的风量，如果采用水泥结合的湿法喷补料，基础处理不好，就容易造成局部或整体脱落破坏，当炉内挂渣不好时，炉壳容易反复出现热点部位，需要重新处理，这样影响湿法喷涂技术的效果和信誉。溶胶结合的湿法喷补料在温度升高后，强度的保持性好，不容易出现大面积的剥落