本发明属于炉衬修复领域，尤其涉及一种炉衬缝隙修复材料和炉衬缝隙的修复方法。
背景技术：
：高温炉由于工作温度较高，因此其炉衬上都会预留一定宽度的膨胀缝作为炉衬材料热胀冷缩的余量。另外，由于高温炉的运行温度高，气氛恶劣，因此也很容易造成炉衬出现不规则的裂纹。而不论是膨胀缝，还是损坏裂纹，如果不加以修复的话，都会影响炉内温度，同时也会造成炉衬缝隙对应的炉外壁区域温度过高，影响高温炉的使用寿命。目前，关于炉衬缝隙的修复方案主要有两种：一种是用耐高温的涂料或粘结剂塞缝，但由于其固化后刚性较大，没有弹性，因此在高温缝隙收缩的情况下，会造成炉衬不必要的破损，从而加重炉衬的损坏情况；另一是使用纤维毯塞缝，而纤维毯虽然弹性很好，但是其强度较差，在炉衬缝隙热缩冷涨的过程中容易把纤维毯揉碎。由此可见，开发一种对炉衬缝隙具有良好修复效果的炉衬缝隙修复材料是十分必要的。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炉衬缝隙修复材料和炉衬缝隙的修复方法，本发明提供的炉衬缝隙修复材料对炉衬缝隙的修复效果十分优异，可有效延长炉衬的使用寿命。本发明提供了一种炉衬缝隙修复材料，以重量百分数计，包括以下组分：所述无机纤维包括玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维，硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、含锆纤维和氧化铝纤维中的一种或多种；所述膨胀填料包括膨胀珍珠岩粉、膨胀蛭石粉、膨胀蓝晶石粉和硅线石粉中的一种或多种。优选的，所述无机纤维的纤维直径为1～10μm，纤维长度为1～10mm。优选的，所述膨胀填料的体积膨胀倍数＞0.5倍。优选的，所述耐火粉料包括刚玉粉、锆英粉、高岭土粉和黏土熟料粉中的一种或多种。优选的，所述耐火粉料的粒径为200～500目。优选的，所述结合剂包括无机结合剂和有机结合剂；所述无机结合剂包括水玻璃、液态硅胶、液态铝胶和磷酸二氢铝中的一种或多种；所述有机结合剂包括纤维素、淀粉、糊精和黄原胶中的一种或多种。优选的，所述无机结合剂和有机结合剂的质量比为(4～10)：1。优选的，所述溶剂为水。优选的，以重量百分数计，包括以下组分：本发明提供了一种炉衬缝隙的修复方法，包括以下步骤：对炉衬缝隙进行清理，之后用上述技术方案所述的炉衬缝隙修复材料灌满炉衬缝隙。与现有技术相比，本发明提供了一种炉衬缝隙修复材料和炉衬缝隙的修复方法。本发明提供的炉衬缝隙修复材料包括以下组分：无机纤维25～40wt％、膨胀填料2～10wt％、耐火粉料2～15wt％、结合剂10～20wt％、溶剂30～60wt％；所述无机纤维包括玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维，硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、含锆纤维和氧化铝纤维中的一种或多种；所述膨胀填料包括膨胀珍珠岩粉、膨胀蛭石粉、膨胀蓝晶石粉和硅线石粉中的一种或多种。本发明通过优化设计炉衬缝隙修复材料的成分组成，特别是搭配选择合适种类和用量的无机纤维和膨胀填料，可使本发明提供的炉衬缝隙修复材料在高温环境中既可以保持一定的弹性，又具有一定的整体强度。因此将其填补到炉衬缝隙中，既可以很好的迎合炉衬缝隙热缩冷涨的特性，有效地避免了对炉衬造成二次损坏；同时又能抵抗高温炉内恶劣的工作环境，维持修改效果的长期稳定。另外，本发明提供的炉衬缝隙修复材料还具有一定的流动性，因此可采用灌注的方式进行施工，非常适合缝隙的深层修补。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种炉衬缝隙修复材料，以重量百分数计，包括以下组分：所述无机纤维包括玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维，硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、锆纤维和氧化铝纤维中的一种或多种；所述膨胀填料包括膨胀珍珠岩粉、膨胀蛭石粉、可膨胀蓝晶石粉和硅线石粉中的一种或多种。本发明提供的炉衬缝隙修复材料包括无机纤维、膨胀填料、耐火粉料、结合剂和溶剂。其中，所述无机纤维包括玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维，硅酸镁纤维、硅酸钙纤维、含锆纤维和氧化铝纤维中的一种或多种；所述硅酸铝纤维中的al2o3含量优选≥50wt％，所述硅酸铝纤维中的al2o3和sio2合计含量优选≥98wt％；所述含锆纤维中的al2o3含量优选≥42wt％，所述含锆纤维中的zro2含量优选≥14wt％；所述氧化铝纤维的al2o3含量优选≥70wt％。在本发明中，所述无机纤维的纤维直径优选为1～10μm，具体可为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm或10μm；所述无机纤维的纤维长度优选为1～10mm，具体可为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或10mm。在本发明中，所述无机纤维在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为25～40wt％，具体可为25wt％、25.5wt％、26wt％、26.5wt％、27wt％、27.5wt％、28wt％、28.5wt％、29wt％、29.5wt％、30wt％、30.5wt％、31wt％、31.5wt％、32wt％、32.5wt％、33wt％、33.5wt％、34wt％、34.5wt％、35wt％、35.5wt％、36wt％、36.5wt％、37wt％、37.5wt％、38wt％、38.5wt％、39wt％、39.5wt％或40wt％。在本发明中，所述膨胀填料包括膨胀珍珠岩粉、膨胀蛭石粉、膨胀蓝晶石粉和硅线石粉中的一种或多种。其中，所述膨胀珍珠岩粉过5mm筛孔筛余量的最大值优选为0.5～5wt％，具体可为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％。所述膨胀蛭石粉的密度优选为2～3g/cm3，具体可为2g/cm3、2.1g/cm3、2.2g/cm3、2.3g/cm3、2.4g/cm3、2.5g/cm3、2.6g/cm3、2.7g/cm3、2.8g/cm3、2.9g/cm3或3g/cm3；所述膨胀蛭石粉的粒径优选≤1mm。所述膨胀蓝晶石粉中的al2o3含量优选为60～70wt％，具体可为60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、63.1wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％或70wt％，余量为sio2；所述膨胀蓝晶石粉的粒径优选≥200目。在本发明中，所述膨胀填料的体积膨胀倍数优选＞0.5倍，更优选为0.5～5倍，具体可为0.5倍、1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍或5倍。在本发明中，所述膨胀填料在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为2～10wt％，具体可为2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％或10wt％。在本发明中，所述耐火粉料优选包括刚玉粉、锆英粉、高岭土粉和黏土熟料粉中的一种或多种。其中，所述刚玉粉中的al2o3含量优选≥95wt％，更优选≥97wt％；所述锆英粉中的zro2含量优选大于等于60wt％，更优选≥64wt％；所述高岭土粉中的al2o3含量优选≥40wt％，更优选≥45wt％；所述黏土熟料粉中的al2o3含量优选≥25wt％，更优选≥30wt％。在本发明中，所述耐火粉料的粒径优选为200～500目，具体可为200目、250目、300目、350目、400目、450目或500目。在本发明中，所述耐火粉料在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为2～15wt％，具体可为2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％、10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、14.5wt％或15wt％。在本发明中，所述结合剂优选包括无机结合剂和有机结合剂。其中，所述无机结合剂包括但不限于水玻璃、液态硅胶、液态铝胶和磷酸二氢铝中的一种或多种，所述水玻璃的比重优选≥1.2；所述有机结合剂包括纤维素、淀粉、糊精和黄原胶中的一种或多种，所述纤维素的数均分子量为5～12万，具体可为5万、5.5万、6万、6.5万、7万、7.5万、8万、8.5万、9万、9.5万、10万、10.5万、11万、11.5万或12万。在本发明中，所述无机结合剂和有机结合剂的质量比优选为(4～10)：1，具体可为4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、9.5:1或10:1。在本发明中，所述结合剂在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为10～20wt％，具体可为10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、14.5wt％、15wt％、15.5wt％、16wt％、16.5wt％、17wt％、17.5wt％、18wt％、18.5wt％、19wt％、19.5wt％或20wt％。在本发明提供的一个实施例中，所述无机结合剂在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为10～15wt％，具体可为10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、14.5wt％、15wt％；所述有机结合剂在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为1～3wt％，具体可为1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％。在本发明中，所述溶剂优选为水；所述溶剂在炉衬缝隙修复材料中的含量优选为30～60wt％，具体可为30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％、50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％或60wt％。在本发明提供的一个实施例中，所述溶剂在炉衬缝隙修复材料中的含量为余量。在本发明中，所述炉衬缝隙修复材料的湿态容重优选为800～1500kg/m3，具体可为800kg/m3、850kg/m3、900kg/m3、950kg/m3、1000kg/m3、1050kg/m3、1100kg/m3、1150kg/m3、1200kg/m3、1250kg/m3、1300kg/m3、1350kg/m3、1400kg/m3、1450kg/m3或1500kg/m3。在本发明中，所述炉衬缝隙修复材料常温(25℃)干燥后的容重优选为350～750kg/m3，具体可为350kg/m3、400kg/m3、450kg/m3、500kg/m3、510kg/m3、520kg/m3、530kg/m3、540kg/m3、550kg/m3、560kg/m3、570kg/m3、580kg/m3、590kg/m3、600kg/m3、650kg/m3、700kg/m3或750kg/m3。在本发明中，所述炉衬缝隙修复材料的耐压强度优选≤1mpa，具体可为0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa、0.6mpa、0.7mpa、0.8mpa、0.9mpa或1mpa。在本发明中，所述炉衬缝隙修复材料的加热线收缩率优选≤1％，具体可为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。在本发明中，所述炉衬缝隙修复材料的在25℃下的粘度优选为10000～100000mpa.s，具体可为10000mpa.s、20000mpa.s、30000mpa.s、40000mpa.s、50000mpa.s、60000mpa.s、70000mpa.s、80000mpa.s、90000mpa.s或100000mpa.s。本发明通过优化设计炉衬缝隙修复材料的成分组成，特别是搭配选择合适种类和用量的无机纤维和膨胀填料，可使本发明提供的炉衬缝隙修复材料在高温环境中既可以保持一定的弹性，又具有一定的整体强度。因此将其填补到炉衬缝隙中，既可以很好的迎合炉衬缝隙热缩冷涨的特性，有效地避免了对炉衬造成二次损坏；同时又能抵抗高温炉内恶劣的工作环境，维持修改效果的长期稳定。另外，本发明提供的炉衬缝隙修复材料还具有一定的流动性，因此可采用灌注的方式进行施工，非常适合缝隙的深层修补。本发明还提供了一种炉衬缝隙的修复方法，包括以下步骤：对炉衬缝隙进行清理，之后用上述技术方案所述的炉衬缝隙修复材料灌满炉衬缝隙。本发明提供的修复方法采用本发明提供的炉衬缝隙修复材料进行炉衬缝隙修复，可取得十分优异的修复效果，有效延长炉衬的使用寿命。为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。实施例11)成分设计：2)修复材料制备：按照1)中的成分设计将各组分混合均匀，即可得到炉衬缝隙修复材料；所述炉衬缝隙修复材料的湿态容重为1250kg/m3，常温(25℃)干燥后的容重为600kg/m3，耐压强度0.5mpa，加热线收缩0.1％，粘度100000mpa.s(25℃)。实施例21)成分设计：2)修复材料制备：按照1)中的成分设计将各组分混合均匀，即可得到炉衬缝隙修复材料；所述炉衬缝隙修复材料的湿态容重为1200kg/m3，常温(25℃)干燥后的容重为580kg/m3，耐压强度0.4mpa，加热线收缩0.1％，粘度100000mpa.s(25℃)。实施例31)成分设计：2)修复材料制备：按照1)中的成分设计将各组分混合均匀，即可得到炉衬缝隙修复材料；所述炉衬缝隙修复材料的湿态容重为1150kg/m3，常温(25℃)干燥后的容重为540kg/m3，耐压强度0.3mpa，加热线收缩0.2％，粘度100000mpa.s(25℃)。实施例41)成分设计：成分名称成分信息含量岩棉纤维纤维平均直径6～7μm，纤维平均长度8～10mm33wt％粘土熟料粉al2o3含量30wt％，粒径300目10wt％膨胀珍珠岩粉体积膨胀倍数＞4倍，5mm筛孔筛余量最大值2％3wt％水玻璃比重1.210wt％纤维素化学式(c6h10o5)n，数均分子量7～8万2wt％自来水/42wt％2)修复材料制备：按照1)中的成分设计将各组分混合均匀，即可得到炉衬缝隙修复材料；所述炉衬缝隙修复材料的湿态容重为1250kg/m3，常温(25℃)干燥后的容重为570kg/m3，耐压强度0.3mpa，加热线膨胀+0.2％，粘度100000mpa.s(25℃)。修复效果评价1)实施例1修复材料的修复效果测试：某焦炉炉门外边沿是用浇注料，中间用纤维模块进行保温，在1300℃的高温使用过程中，浇注料与模块的交界处由于收缩不一致，出现了30mm左右的裂缝，裂缝深度的达到200mm，外壁温度达到了100℃左右。首先对炉衬缝隙进行清理，然后将实施例1制备的炉衬缝隙修复材料灌注到专用的工具里面(类似打胶枪式的工具)，通过挤压的外力作用将产品灌注到缝隙里面，然后由里到外，将缝隙灌满。将修复好后的炉门关闭，投入1300℃的条件下使用后，用测温枪测量炉门外壁的温度在30～60℃的温度范围，焦炉运行1年后，打开炉门观察修复材料的使用情况，由于修复材料的自身的膨胀特性，已经将缝隙填满，使得原来两种材质的保温材料很好的接触在一起，有效的避免了因收缩带来的缝隙，而且修复材料与炉衬缝隙结合牢靠，未出现脱落。2)实施例2修复材料的修复效果测试：某碳素焙烧窑料箱运行温度为1200℃，炉璧砖墙的膨胀缝20mm，破损裂纹10～40mm，由于特殊的应用方式和负压的作用，原先的修补方式很容易损坏，一般20天一个使用周期就要重新修补。采用实施例2提供的修复材料进行膨胀缝和裂纹的修复，具体过程包括：首先对膨胀缝和裂纹进行清理，然后将实施例2制备的炉衬缝隙修复材料灌注到专用的工具里面(类似打胶枪式的工具)，通过挤压的外力作用将产品灌注到缝隙里面，然后由里到外，将缝隙灌满。将修复好后的炉门关闭，投入1200℃的条件下使用后，用测温枪测量炉门外壁的温度在30～70℃的温度范围，碳素焙烧窑运行半年后，打开炉门观察修复材料的使用情况，由于修复材料的自身的膨胀特性，已经将缝隙填满，而且修复材料与炉衬缝隙结合牢靠，未出现脱落。3)实施例3修复材料的修复效果测试：某隧道窑浇注料炉衬在使用一段时间后，浇注料炉衬在热震作用下裂纹比较严重，裂纹尺寸达到了10～50mm，故采用实施例3提供的修复材料进行裂纹的修复，具体过程包括：首先对裂纹进行清理，然后将实施例3制备的炉衬缝隙修复材料灌注到专用的工具里面(类似打胶枪式的工具)，通过挤压的外力作用将产品灌注到缝隙里面，然后由里到外，将缝隙灌满。将修复好后的炉门关闭，投入1100℃的条件下使用后，用测温枪测量炉门外壁的温度在50～80℃的温度范围，隧道窑浇注料炉运行半年后，打开炉门观察修复材料的使用情况，发现修补部位有小裂纹出现，虽然不影响使用，但使用效果并不十分满意。4)实施例4修复材料的修复效果测试：某低于1000℃梭式窑保温层出现10～30mm的裂纹，导致炉外壁温升高到了80℃，产生安全隐患。故采用实施例4提供的修复材料进行裂纹的修复，具体过程包括：首先对炉衬缝隙进行清理，然后将实施例4制备的炉衬缝隙修复材料灌注到专用的工具里面(类似打胶枪式的工具)，通过挤压的外力作用将产品灌注到缝隙里面，然后由里到外，将缝隙灌满。将修复好后的炉门关闭，投入1000℃的条件下使用后，用测温枪测量炉门外壁的温度为50℃，梭式窑运行半年后，打开炉门观察修复材料的使用情况，由于修复材料的自身的膨胀特性，已经将缝隙填满有效的避免了因收缩带来的缝隙，而且修复材料与炉衬缝隙结合牢靠，未出现脱落。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12