本发明属于陶瓷防护层技术领域，更具体地说，尤其涉及一种高炉风口内衬陶瓷防护层。同时，本发明还涉及一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺。
背景技术：
髙炉风口是高炉炼铁送风所必需的重要工艺设备,其寿命长短直接影响到高炉能否保持顺行、获得高产 和降低炼铁成本。风口的工作环境十分恶劣，不仅所处的环境温度高（炉缸的温度就在2000X：左右，风口内 送人的热风温度高达1000~1200t：)，而且风口外壁还受到液态渣铁的热冲击和掉落下的热态物料的磨损； 对喷吹煤粉的髙炉来讲，风口内壁常因煤粉的冲刷而破坏，常造成风口过早报废，另外风口所处气氛还常含 有S等腐蚀性介质，使传统的渗层或堆焊层过早因热腐蚀破坏而失去对风口 Cu基体的保护作用。以上诸 因素的复合作用下，使得目前高炉风口采用的各类高温抗冲蚀表面防护层实际保护效果并不理想。
日本公开特许公报昭64—36175号公开的一种风口前端内外壁面堆焊硼化物系耐磨层的方法，该法将 金属粉末(Ni基自熔合金)和硼化物陶瓷粉末的混合物一起喷焊到风口表面形成堆焊层，该法形成的堆焊层 与母材结合强度较高，不易剥离，与以往单纯地堆焊Ni基自熔合金表面防护层相比，由于该法形成的堆焊层 含有较大体积百分数的硬质陶瓷相，耐磨损性会有所改善。但是由于堆焊过程中存在焊接应力，堆焊层很难 避免焊接裂纹，另外堆焊层中的Ni基自熔合金的抗高温氧化和抗热腐蚀性能不佳，使用中很快会出现热脆 现象，其原因是S易在Ni基自熔合金晶界形成低熔点脆性NiS^Ni共晶化合物,在工作时冷热循环及高温渣 铁的热冲击下，表面层易龟裂失效，甚至出现掉块现象。
首钢曾试验过风口内壁镶嵌陶瓷衬套的方案，该衬套为Si3N4、SC等陶瓷烧结制成，然后镶到风口内 壁，实际使用中陶瓷衬套很易开裂、掉块、剥落，主要原因是风口内温度场不均匀，陶瓷衬套内存在热应力，加 上陶瓷材料较脆，抵抗裂纹扩展的能力较差，因此易出现大而危险的裂纹，在煤粉冲刷叠加作用下，裂纹也易扩展，产生掉块，实际上陶瓷衬套在髙温场合抗冲蚀性能并不理想；另外陶瓷与Cu风口很难形成冶金结合， 二者结合强度较低，加上二者膨胀系数相差较大，这样冷热循环时衬套易剥落。“十三五”期间我国钢铁冶金行业，为降低炼铁成本，正大力推广高炉喷煤技术，而大量喷吹煤粉，对风口造成的冲蚀破坏比较严重，因此急需研制出一种满足风口正常工作条件下的可靠表面防护层，该表面防护层应具有较高的髙温抗氧化、抗热腐蚀、抗热震、抗冲蚀、抗剥落性能。为了克服现有技术的上述缺陷，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高炉风口内衬陶瓷防护层，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO218-33份、Al2O3 25-35份、TiB215-24份、ZrO29-17份、稳定剂0.5-6份和粘结剂0.3-4份。
优选的，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO220-30份、Al2O3 26-32份、TiB218-22份、ZrO211-14份、稳定剂2-5份和粘结剂1-3份。
优选的，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO225份、Al2O3 29份、TiB219份、ZrO213份、稳定剂4份和粘结剂2份。
优选的，所述稳定剂为氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合物。
优选的，所述粘结剂为石蜡、硬脂酸锌其中的一种或两种的组合物。
本发明还提出了一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份数计将SiO218-33份、Al2O3 25-35份、TiB215-24份和ZrO29-17份粉碎过200目筛，然后加入搅拌机中搅拌20-30min，搅拌均匀后加入稳定剂0.5-6份和粘结剂0.3-4份，继续搅拌15min，制备成混合料A；
S2、将S1中制备的混合原料A放入模具内，加压至90KPa，保持20-45min，然后取出模坯放入烧结室内，在850-1200℃下煅烧4-6h，然后降温至600-800℃，继续煅烧3-5h，冷却至常温即可制得高炉风口内衬陶瓷防护层。
本发明提供的一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，通过添加 SiO2、Al2O3和TiB2使得陶瓷防护层的耐高温性能更好，在高炉使用过程中能够更加安全有效的起到防护作用，保证高炉的安全正常运行，通过添加ZrO2，使得防护层更加稳固耐用，稳定剂和粘结剂使得防护层的使用寿命能够有效延长，本发明提供的一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，具有工艺简单方便，陶瓷防护层使用寿命能够有效延长，提高了防护层的性能，可以普遍推广使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高炉风口内衬陶瓷防护层，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO218份、Al2O3 25份、TiB215份、ZrO29份、稳定剂0.5份和粘结剂0.3份，所述稳定剂为氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合物，所述粘结剂为石蜡、硬脂酸锌其中的一种或两种的组合物。
本发明还提出了一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份数计将SiO218份、Al2O3 255份、TiB215份和ZrO29份粉碎过200目筛，然后加入搅拌机中搅拌20min，搅拌均匀后加入稳定剂0.5份和粘结剂0.3份，继续搅拌15min，制备成混合料A；
S2、将S1中制备的混合原料A放入模具内，加压至90KPa，保持20min，然后取出模坯放入烧结室内，在850℃下煅烧4h，然后降温至600℃，继续煅烧3h，冷却至常温即可制得高炉风口内衬陶瓷防护层。
实施例2
一种高炉风口内衬陶瓷防护层，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO233份、Al2O3 35份、TiB224份、ZrO217份、稳定剂6份和粘结剂4份，所述稳定剂为氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合物，所述粘结剂为石蜡、硬脂酸锌其中的一种或两种的组合物。
本发明还提出了一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份数计将SiO233份、Al2O3 35份、TiB224份和ZrO217份粉碎过200目筛，然后加入搅拌机中搅拌30min，搅拌均匀后加入稳定剂6份和粘结剂4份，继续搅拌15min，制备成混合料A；
S2、将S1中制备的混合原料A放入模具内，加压至90KPa，保持45min，然后取出模坯放入烧结室内，在1200℃下煅烧6h，然后降温至800℃，继续煅烧5h，冷却至常温即可制得高炉风口内衬陶瓷防护层。
实施例3
一种高炉风口内衬陶瓷防护层，所述陶瓷防护层由以下重量组分的原料组成：SiO224份、Al2O3 30份、TiB220份、ZrO214份、稳定剂4份和粘结剂3份，所述稳定剂为氧化钇、氧化镁、氧化钙、氧化铈或氧化钪中的一种或至少两种的组合物，所述粘结剂为石蜡、硬脂酸锌其中的一种或两种的组合物。
本发明还提出了一种高炉风口内衬陶瓷防护层及其成型工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份数计将SiO224份、Al2O3 30份、TiB220份和ZrO214份粉碎过200目筛，然后加入搅拌机中搅拌25min，搅拌均匀后加入稳定剂4份和粘结剂3份，继续搅拌15min，制备成混合料A；
S2、将S1中制备的混合原料A放入模具内，加压至90KPa，保持35min，然后取出模坯放入烧结室内，在1200℃下煅烧5h，然后降温至700℃，继续煅烧4h，冷却至常温即可制得高炉风口内衬陶瓷防护层。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。