２０１０年２月 第３５卷第１期 耐火与石灰 ・１３・ 湿法喷涂料的研制 张 巍 李 亮 戴文勇 （派力固（大连）工业有限公司，大连 １１６６００） 摘 要：以铝矾土、棕刚玉、氧化铝微粉、硅微粉和铝酸钙水泥为原料制备了湿法喷涂料，对比分析了湿法 喷涂料与干法喷涂料的物理性能，结果表明：湿法喷涂料的性能优于干法喷涂料，并且该湿法喷涂料施工环境 优良，无粉尘危害，可替代干法喷涂料应用于水泥窑的衬里部位，使用效果良好。 关键词：湿法喷涂料；干法喷涂料；性能 中图分类号：ＴＱ１７５．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—７７９２（２０１０）０１—００１３—０２ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｗｅｔ Ｇｕｎｎｉｎｇ Ｍｉｘ Ｚｈａｎｇ Ｗｅｉ Ｌｉ Ｌｉａｎｇ Ｄａｉ Ｗｅｎｙｏｎｇ（Ｐｌｉｂｒｉｃｏ（Ｄａｌｉａｎ）Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｄａｌｉａｎ １１６６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｗｅｔ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ ｉｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｂａｕｘｉｔｅ，ｂｒｏｗｎ ｆｕｓｅｄ ａｌｕｍｉｎａ ｄｕｓｔ，ｓｉｌｉｃａ ｆｕｍｅ ａｎｄ ｃａｌ— ｃｉｕｍ ａｌｕｍｉｎａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｔ ｇｕｎ— ｎｉｎｇ ｍｉｘ ａｎｄ ｄｒｙ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ ａｒｅ ｄｏｎｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ＳＨＯＷＳ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｔ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ ｉｓ ｂｅｔ— ｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｙ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｔ ｕｇｎｎｉｎｇ ｍｉｘ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｖｉ— ｒｏｎｍｅｎｔ，ｎｏ ｄｕｓｔ ｈａｒｍ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｒｙ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ ｔｏ ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ ｏｆ ｒｏｔａｒｙ ｋｉｌｎ ｗｉｔｈ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｅｔ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ；Ｄｒｙ ｇｕｎｎｉｎｇ ｍｉｘ；Ｐｒｏｐｅｒｔｙ 喷涂料现已成为许多工业窑炉炉衬所使用的 法直接进行喷涂。由于所喷涂的材料是经过事先 一种最重要的不定形耐火材料。它既可在冷态下 搅拌的，故进行喷涂施工时的作业环境条件良好， 用于构筑和修补炉衬以及涂覆成保护层，也宜于 没有粉尘的危害．并且材料的附着性能也非常优 用在热态下修补炉衬。同浇注料相比，以喷涂方 良。此外，湿法喷涂料还具有喷射操作较简便， 式施工可获得高密实度和高强度的喷涂层。因为 喷射回弹损失少（仅５％左右）等优点。本文就开 喷涂施工时，混合料的各种颗粒具有很高的动量， 发的湿法喷涂料与普通干法喷涂料作对比，分析 可连续地喷射入底层材料之内。颗粒之间堆积紧 比较了两种喷涂料的理化性能。 密，嵌合牢固，从而形成强的结合【ｌ１。 目前，国内市场的喷涂料一般是采用干法喷 １ 试验 涂的施工方式【 ，干法喷涂时用料不需预先混练。 １．１试样制备 但喷射操作较复杂，喷射回弹损失多达２０％左右； 试验用主要原料为焦宝石、铝矾土、棕刚玉、 最大的缺点是施工时产生的粉尘特别大，对环境 蓝晶石、氧化铝微粉、硅微粉和铝酸钙水泥。其 造成巨大的危害。本工作研究开发了一种可以采 化学组成见表１。 用湿法喷涂施工方式的喷涂料。该种材料施工时 湿法喷涂料和干法喷涂料的配方见表２，按 先用搅拌机充分搅拌后，用本公司的湿法喷涂方 表２准确称取各原料。具体是将骨料及粉料加入 收稿日期：２００９—０５—２１ 作者简介：张巍（１９８２一），男，硕士研究生 ・１４・ ＲＥＦＲＡＣＴ０ＲＩＥＳ＆ＵＭＥ Ｆｅｂ．２０１０ Ｖ０１．３５ Ｎｏ．１ 搅拌罐中，搅拌均匀后再加入水搅拌３ｍｉｎ，然后 度和耐压强度也均大于干法喷涂料。虽有研究表 明【５１。铝酸钙水泥的含量越多，材料的抗折强度和 制备成１６０ｍｍｘ４０ｍｍｘ４０ｍｍ的试样．室温养护 ２４ｈ后脱模。试样经ｌ１０℃烘干后分别于１ Ｏ００￣Ｃ、 １ ３００￣Ｃ和１ ５００￣Ｃ保温３ｈ热处理．分别测试湿法 耐压强度越大，但这种差异可以由材料的基体而 弥补。两种喷涂料采用的基体材料不同，湿法喷 涂料是采用铝矾土作为基体，干法喷涂料是采用 焦宝石作为基体。采用铝矾土作为基体的材料强 度大【６］，因此湿法喷涂料的力学性能优于干法喷涂 喷涂料和干法喷涂料经过不同热处理温度后试样 的线变化率、体积密度、抗折强度和耐压强度。 表１ 试验用主要原料的化学组成，％ 原料 粒度 湿法喷涂料 干法喷涂料 １．２性能检测 采用ＹＢ／Ｔ ５２００—１９９３致密耐火浇注料显气孔 率和体积密度试验方法．ＹＢ／Ｔ ５２０３—１９９３致密耐 火浇注料线变化率试验方法，ＹＢ／Ｔ ５２０１—１９９３致 密耐火浇注料常温抗折强度和耐压强度试验方法． 分别检测烧成后试样体积密度、线性变化率、抗 折强度和耐压强度。用游标卡尺测定试样的收缩 量，并通过计算求得它的线性变化率及体积密度。 用日本产ＣＴ一１０００型抗折实验机测试试样的抗折 强度。用日本产ＭＳ一２０一Ｓ１型耐压试验机测试试 样的耐压强度。 ２结果与讨论 干法喷涂料与湿法喷涂料各项性能的检测结 果见表３。 从表３可以看出．湿法喷涂料经１ｌ０℃烘干后 和经１ ０００￣Ｃ、１ ３００￣Ｃ、１ ５００ｏｃ热处理后的体积 密度均大于干法喷涂料的体积密度，常温抗折强 料的力学性能。 表３ 喷涂料的性能 试样种类处 度 线 率耋 耋 ｌ１０ ２．１３ －０．０７ ６．ｏｏ ２３．６ 干法 １ ０００ ２．０５ －０．２２ ５．６３ ２１．４ 喷涂料 １ ３００ ２．０６ －０．１５ ９．１８ ２９．６ ｌ ５００ ２．２６ ＋Ｏ．２ｌ １９．１８ ９４．７ １１０ ２．６５ －０．０９ １５．２８ ８５＿２ 湿法 １ ０００ ２．６４ －０．４６ １１．０４ ８１．７ 喷涂料 １ ３００ ２．６５ －０．４３ １４．５０ ７４．０ １ ５０ｏ ２．７３ —１３９ ２０．４２ ９８．３ 湿法喷涂料经１１０℃烘干后和经１ Ｏ００￣Ｃ、 １ ３００￣Ｃ、ｌ ５００％热处理后的线收缩率均大于干法 喷涂料，其原因为：①湿法喷涂料的含水率比干 法喷涂料大。造成试样经１ １０℃后的收缩率大于干 法喷涂料；②湿法喷涂料采用铝矾土作为基体材 料，并且成分中还含有棕刚玉，这两种物质中的 ＴｉＯ 含量较高，在较高温度下其与铝酸钙水泥含 有的ＣａＯ发生反应．并且形成低熔点物质ＣａＯ・ ＴｉＯ ，这就导致促进烧结，试样颗粒之间的距离 被拉近，因此材料的收缩率增大；③干法喷涂料 中含有蓝晶石，其理论组成为ＡＩ Ｏ，・ＳｉＯ ，蓝晶石 在加热至ｌ ３００￣Ｃ时。分解为莫来石和熔融状游离 二氧化硅（方石英玻璃），其反应式为：３（ＡＩ：Ｏ，・ ＳｉＯ２） ３Ａ１２０ ・２ＳｉＯ：＋ＳｉＯ２，这个吸热反应的发生伴 随有很大的体积膨胀．蓝晶石由于高温分解带来 的膨胀抵消了干法喷涂料的部分收缩【７１。 ３ 应用 根据上述试验结果。在某水泥厂篦冷机部位 进行了现场使用。结果表明，该湿法喷涂料使用 效果良好，至今未发生损坏现象；并且，施工时 施工现场的作业环境优良，没有产生类似于于法 喷涂时粉尘带来的恶劣环境。由此可见，研制的 （下转第１８页） １８・ ＲＥＦＲＡＣ Ｉ１０ＲＩＥＳ＆ＵＭＥ Ｆｅｂ．２０１０ ・Ｖｏｌ＿３５ Ｎｏ．１ ３．３运行成本比较 问题。 综合考虑干法脱硫脱硫剂再生费用及定期更 换脱硫剂的费用。则湿法栲胶脱硫的运行成本要 ５ 结语 低于干法脱硫。 从冶金石灰生产的源头着手。通过控制石灰 ４煅烧冶金活性石灰煤气脱硫方式的选择 石的质量和对燃料煤气进行适当的脱硫处理，可 以有效降低冶金石灰的硫含量。并提高其中的 利用发生炉煤气为燃料煅烧冶金活性石灰． ＣａＯ含量，从而达到降低炼钢成本，提高钢水质 煤气脱硫方式的选择应根据煤气原始含硫量的高 量和冶炼水平的目的。对于冶金石灰生产企业而 低和石灰产品的等级定位来确定。结合石灰生产 言，结合自身条件和实际情况，有取舍的合理选 实际情况。选择合适的煤气脱硫工艺方法，即有 择燃料煤气的脱硫形式，有利于优化企业的投资 利于提高石灰的品质，又可以有效降低煤气脱硫 规模和产品结构。 设备的投资和脱硫运行成本。 参考文献 对于石灰石品质较差，自身含硫较高，无法 生产高等级活性石灰，而且煤气含硫又不是特别 【１】尹保明．２００８年前三季度中国石灰工业经济运行情况报告［Ａ］． 高的石灰生产线，可以考虑不进行煤气脱硫。对 中国石灰协会，中国石灰工业技术交流论文汇编【Ｃ］．２００８， 于原始煤气Ｈ：Ｓ含量较低，而且要求生产高等级 （１—７）． 活性石灰的生产线，可考虑利用干法脱硫技术进 【２］郭世民．活性石灰在冶金生产中的应用【Ｊ】．耐火与石灰，２００７， 行煤气脱硫。 ３２（５）：１－２． 对于原始煤气含硫较高，生产高等级石灰的 【３】ＹＢ／Ｔ ０４２—２００４．中国黑色冶金行业标准冶金石灰【ｓ】． 生产线．应该选择湿法脱硫工艺或湿法与干法脱 【４】中国冶金建设协会，钢铁企业原料制备设计手册【Ｍ】，北京： 硫相结合的脱硫工艺，利用湿法脱硫先将煤气中 冶金工业出版社．１９９７年６月． 的大部分Ｈ２Ｓ脱除，然后再利用干法脱硫对煤气 【５】萧翰斌．煤基活性石灰含硫量浅析［Ｊ】．涟钢科技与管理，２００４， 中的Ｈ２Ｓ进行精脱，从而达到较高的脱硫净度。 （６）：２２－２４． 这样既利用了湿法脱硫可以在线调整的优点．又 【６】李晓君．影响冶金石灰质量的因素［Ｊ］．辽宁科技大学学报， 利用了干法脱硫效率高的优点。并克服了由于干 ２ｏｏ８，３ｌ（６）：５７９－５８１． 法脱硫脱硫剂硫容因素造成的脱硫剂失效过快的 王守权编辑 （上接第１４页） 湿法喷涂料可替代干法喷涂料进行使用。 【３】张巍，戴文勇，小宫山勇．铝酸钙水泥对焦宝石基喷涂料性能 的影响【Ｊ】．陶瓷，２００９，（２）：２２－３２． ４结论 【４】张巍，吴洋，戴文勇等．热处理温度对焦宝石喷涂料性能的影 湿法喷涂料的力学性能优于干法喷涂料的力 响【Ｊ】．耐火与石灰，２００９，３４（１）：２０—２４． 学性能，并且最大的优点是施工时无粉尘的危害， 【５】张巍，李亮，戴文勇．铝酸钙水泥对高铝质轻质隔热浇注料性 起到保护环境的作用，因此研制的湿法喷涂料可 能的影响【Ｊ】．中国水泥，２００９，（３）：６３—６４． 替代干法喷涂料应用于水泥窑的衬里部位，使用 【６】张巍，戴文勇，么荫智．热处理温度对铝矾土基可魍料性能的 效果良好。 影响【Ｊ】．陶瓷，２００８，（１０）：２２—２３． 参考文献 【７】张巍，么荫智，戴文勇．蓝晶石对铝矾土基喷涂料性能的影响 【ｌ】徐维忠．耐火材料【Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９５：１９１－１９３． 【Ｊ】．非金属矿，２００９，３２（３）：２１－２３． 【２】张巍，戴文勇．叶腊石对焦宝石基喷涂料性能的影响【Ｊ】．耐火 王晓阳编辑 与石灰，２００８。３３（６）：５一ｌ０．