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CN110228997B - 一种莫来石质陶瓷焊补料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种莫来石质陶瓷焊补料，所述莫来石陶瓷焊补料的原料包括金属铝粉、氧化铝颗粒、莫来石砂、黑碳化硅砂、海绵钛和氮化硼，其中金属铝粉的纯度不小于99％，氧化铝颗粒为电熔刚玉砂，黑碳化硅砂的颗粒度为0.5‑0.2mm，海绵钛的纯度不小于99.7％，本发明的莫来石质陶瓷焊补料可以大幅度减少焊补过程中产生的烟雾，提高焊补的质量，且可以使焊补部位的机械强度大大提高，具有良好的应用前景。

Description

一种莫来石质陶瓷焊补料
技术领域
本发明涉及玻璃窑炉修补技术领域，尤其涉及一种莫来石质陶瓷焊补料。
背景技术
高温窑炉由耐火砖砌筑而成，能够耐受较高的温度，然而在使用过程中，产品的摩擦碰撞以及温度的急剧变化，甚至产品与耐火砖酸碱性的不同都会导致窑炉内壁的损坏，为了提高焦炉的使用寿命，尽量避免焦炉的停用，需要对其进行热修补。
目前常用的热修补手段主要包括焊补和湿法修补，湿法修补比较简单，但是主要应用场景为窑炉的外壁，对于一直处于高温环境下的窑炉内壁，一般采用焊补的手段，焊补与金属焊接工艺类似，采用耐火粉料以物理熔融的方式对窑炉损坏处进行修补，熔融的过程中也会伴随着剧烈的化学反应，甚至产生大量烟雾，对于窑炉内部焊补而言，大量的烟雾遮挡视线，则会对焊补的质量造成影响，从而影响窑炉的工作寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种不易产生烟雾的莫来石质陶瓷焊补料。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种莫来石质陶瓷焊补料，所述莫来石质陶瓷焊补料按照质量百分比为100％计，包括以下原料：
Figure BDA0002126915470000011
Figure BDA0002126915470000021
在以上技术方案的基础上，优选的，所述莫来石质陶瓷焊补料的原料质量百分比为：金属铝粉10％、氧化铝颗粒60％、莫来石砂10％、黑碳化硅砂10％、海绵钛6％、氮化硼3％。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述经书铝粉的纯度≥99％，金属铝粉的筛分目数不小于200目。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述氧化铝颗粒为电熔刚玉砂，氧化铝颗粒的颗粒度不大于0.5mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，氧化铝颗粒包括：
颗粒度为0.5-0.3mm的氧化铝颗粒22-38％
颗粒度为0.3-0.2mm的氧化铝颗粒35-52％
颗粒度为0.2-0.088mm的氧化铝颗粒15-25％
颗粒度在0.088mm以下的氧化铝颗粒2-8％。
更进一步优选的，所述莫来石砂的颗粒度为0.5-0.2mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，将所述莫来石砂替换为焦宝石砂。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述黑碳化硅砂的颗粒度为0.5-0.2mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述海绵钛的纯度≥99.7％。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述氮化硼为立方氮化硼，氮化硼的含量≥99％。
本发明的莫来石质陶瓷焊补料相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的莫来石质陶瓷焊补料以金属铝粉、氧化铝颗粒以及莫来石砂和黑碳化硅砂作为焊补的主要原料，可以适用于碱性耐火砖的焊补，而海绵钛和氮化硼的加入可以有效解决含有铝粉的焊补料在焊补过程中烟雾过大的问题，提高了焊补过程的可控性以及焊补质量；
(2)本发明的莫来石质陶瓷焊补料所采用的原料均容易获得，且价格低廉，适合大规模推广使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
下列实施方式中，采用的原料如下：
原料 厂家
金属铝粉 河南省新盛铝粉有限公司
氧化铝颗粒 江苏天行新材料有限公司
莫来石砂 周村科研耐火材料厂
焦宝石砂 周村科研耐火材料厂
黑碳化硅砂 巩义市富全耐材有限公司
海绵钛 背景兴荣源科技有限公司
立方氮化硼 郑州佳捷化工有限公司
制备实施例1-4的焊补料。
实施例1
将2g金属铝粉、13.2g颗粒度为0.5-0.3mm的电熔刚玉砂、31.2g颗粒度为0.3-0.2mm的电熔刚玉砂、12g颗粒度为0.2-0.088mm的电熔刚玉砂、3.6g颗粒度在0.088mm以下的电熔刚玉砂、15g莫来石砂、13g黑碳化硅砂、6g海绵钛和4g氮化硼混合均匀，得到第一莫来石质陶瓷焊补料。
实施例2
将15g金属铝粉、26.6g颗粒度为0.5-0.3mm的电熔刚玉砂、24.5g颗粒度为0.3-0.2mm的电熔刚玉砂、17.5g颗粒度为0.2-0.088mm的电熔刚玉砂、1.4g颗粒度在0.088mm以下的电熔刚玉砂、4g莫来石砂、9g黑碳化硅砂、1g海绵钛和1g氮化硼混合均匀，得到第二莫来石质陶瓷焊补料。
实施例3
将10g金属铝粉、15g颗粒度为0.5-0.3mm的电熔刚玉砂、23.5g颗粒度为0.3-0.2mm的电熔刚玉砂、7.5g颗粒度为0.2-0.088mm的电熔刚玉砂、4g颗粒度在0.088mm以下的电熔刚玉砂、11g焦宝石砂、15g黑碳化硅砂、8g海绵钛和6g氮化硼混合均匀，得到第三莫来石质陶瓷焊补料。
实施例4
将20g金属铝粉、15.2g颗粒度为0.5-0.3mm的电熔刚玉砂、23.8g颗粒度为0.3-0.2mm的电熔刚玉砂、12g颗粒度为0.2-0.088mm的电熔刚玉砂、3.2g颗粒度在0.088mm以下的电熔刚玉砂、10g莫来石砂、10g黑碳化硅砂、3g海绵钛和3g氮化硼混合均匀，得到第一莫来石质陶瓷焊补料。
将实施例1-4所制备的莫来石质陶瓷焊补料分别对具有相同大小破损处的高温窑炉进行喷补修复。
具体喷补方法包括：将配置好的莫来石质陶瓷焊补料填充到喷补焊枪内，利用载流气将莫来石质陶瓷焊补料喷向高温窑炉内的破损位置，喷补速度为100-200kg/h，每喷补约30min，停止2-5min，再开始下一次喷补，直至破损位置修补完毕。
以上实施方式中，载流气优选为氩气。
观察喷补过程中的视野清晰度，同时检测修复处的相关指标，具体如下：
Figure BDA0002126915470000051
由于金属铝粉在焊补时受到高压载流气的影响，极易氧化形成氧化铝并形成氧化铝粉尘云，从而形成烟雾，阻挡焊补人员的视线，而原料自带的氧化铝颗粒以及莫来石砂或者焦宝石砂等在高压气体的作用下也容易形成粉尘云，所以本发明中创造性地加入了海绵钛和氮化硼，海绵钛和氮化硼相互配合不仅可以使喷补过程中产生的烟雾大量减少，而且大大增强了修补后的耐火砖的表面性能和机械性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (8)

1.一种莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，按质量百分比为100％计，包括以下原料：
Figure FDA0003044904100000011
所述海绵钛的纯度≥99.7％。
2.如权利要求1所述的一种莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，所述金属铝粉的纯度≥99％，金属铝粉的筛分目数不小于200目。
3.如权利要求1所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，所述氧化铝颗粒为电熔刚玉砂，氧化铝颗粒的颗粒度不大于0.5mm。
4.如权利要求3所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，按质量百分比为100％计，氧化铝颗粒包括：
颗粒度为0.5-0.3mm的氧化铝颗粒22-38％
颗粒度为0.3-0.2mm的氧化铝颗粒35-52％
颗粒度为0.2-0.088mm的氧化铝颗粒15-25％
颗粒度在0.088mm以下的氧化铝颗粒2-8％。
5.如权利要求1所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，所述莫来石砂的颗粒度为0.5-0.2mm。
6.如权利要求1所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，将所述莫来石砂替换为焦宝石砂。
7.如权利要求1所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，所述黑碳化硅砂的颗粒度为0.5-0.2mm。
8.如权利要求1所述的莫来石质陶瓷焊补料，其特征在于，所述氮化硼为立方氮化硼，氮化硼的含量≥99％。
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