水泥窑衬用系列湿式喷射料的研制
某高炉内衬湿法喷注造衬开发与应用论文
探讨某高炉内衬湿法喷注造衬的开发与应用摘要：高炉是长期处于连续高温生产的冶炼设备，在长期运行中，高炉内衬受到侵蚀、剥落出现局部或大面积损坏，影响高炉正常运行。
为了使高炉达到长寿、高效的目的，延长高炉寿命一直是冶炼工程技术人员关心的课题。
本文对某开发的高炉内衬湿法喷注造衬技术进行了详细分析，此技术已在国内外几家钢铁公司进行了实践应用，并通过冶金专家评定，认为该项技术成果填补了国内空白，并达到同类技术的国际先进水平，具有广泛的推广应用价值。
关键词：喷注料；喷注造衬；泵送性；速凝性中图分类号： tf54 文献标识码： a 文章编号：1前言高炉长寿是炼铁技术发展水平标志之一，目前国内已开始普遍采用遥控热态喷补造衬技术，技术特点是在不停炉的前提下利用高炉休风对内衬进行喷补。
与原来传统的停炉维修相比，其具有施工方便、耗时少、投产快的特点。
但半干法喷涂技术不可避免出现以下几个缺憾:反弹率高、喷涂层结构均匀性差(喷枪头加水，水料混合难均匀充分)、喷涂时粉尘严重等缺点。
为了掌握其特点，更早地发现和改进其所存在的缺陷，我们通过大量的模拟试验、现场应用试验，不仅全面，同时完成与之匹配的各种喷注浇注料的开发。
从而最终使高炉遥控湿法喷注衬维修技术得到更好的发展。
2湿法喷注与传统喷涂相比的优势传统的干法(工艺示意见图1)和半干法喷涂工艺其实并无多大区别，均是大量水在喷枪口处加入，干或简单润湿的料瞬间高速通过喷枪口，料与水不能均匀混合。
由此而带来了一系列其自身无法克服的弊端:图1干法喷涂施工工艺示意图1)加水由喷枪手控制决定，无法按设计准确计量添加;2)喷涂料无法添加高效减水剂，其用水量会远远超出同等档次的浇注料，因此其各项性能与同等档次浇注料相比也会大大折扣。
3)喷涂层变为了水与料交替层叠的堆积层，很难形成性能均一体而易产生层状剥落;4)喷涂中大量颗粒料反弹、细粉料飞散，原颗粒级配设计被完全破坏;喷涂上去的材料性能与设计相差甚远，各项性能大幅降低。
SPL-4型湿式混凝土喷射机的研究分析
和计 量泵 等部分 组 成 ，如 图 ３所示 。
图 １ Ｓ Ｌ一 Ｐ ４型 湿喷机 主机 结构
Ｓ Ｌ一 Ｐ ４型 湿 式 混 凝 土湿 喷机 由 主机 及 速 凝 剂 泵 ２大部分 组 成 。湿 喷机主 机 由进 、排料 系统 ，传
动 系统 ，液压 系统及 辅 助部 分构 成 ，如 图 １ 示 。 所
１ １ 进 料部 分 ．
１ 料 罐 ；２ 料 罐 盖 ；３ 加 压 点 ；４ 排 气 阁 ；５ 油 缸 一 一 － 一 一
Ｓ Ｌ一 Ｐ ４型 湿 式 混 凝 土 喷 射机 的研 究 分析
贺 超
（ ．煤炭科学研究总院 建井研究分院 ，北京 １０ １ １ ００ ３；２ ．北 京中煤 矿山工程有 限公司 ，ｊ京 １０ １ ） Ｅ ００ ３
［ 摘
要 ］ Ｓ Ｌ一 Ｐ ４型 湿式混凝 土喷射机 全部设计 了液压程 序控 制 ，采用一种新 型的压风和 螺旋
煤 炭科 学研 究总 院建 井研 究分 院 ，针对 当前 湿
喷机存 在 的种 种 问题 ，经 过两 年多 的研 发 和一 系列
的试验 、改进 ，独 立研 制 成 功 了新 型 Ｓ Ｌ一 Ｐ ４型 湿 式 混凝 土喷射 机 ，解决 了湿喷 机 喷腔 出料 口脉 冲现
象严 重 、出料 不 均 、喷浆效 率低 以及清洗 不 方便 的 问题 ，提高 了工作 的稳 定性 和可 靠性 ，是 我 国煤 矿 井巷 工程 的又 一项 重要 科技 成果 ，是 喷射 混凝 土技
spl一4湿喷机的风料混合室主进2依据风送混凝土的稀薄流形成机理研风流设计成多束沿混合室圆周排列并与其轴线构成制出一种独特的螺旋风送料机构使形成的环形风一定夹角的斜向风流混合室与三通出料口之间的流与螺旋给进的料流形成适当的角度并达到合理匹连接管既是变径又是弯曲多束风流在弯管流动中配从而形成稀薄流有效地解决了湿喷昆凝形成螺旋混合风流可将湿混凝土在弯管内充分吹下转4l页84侯志辉
湿式喷浆工艺与装备技术研究报告一
湿式喷浆工艺与装备技术研究工作报告书（之一）（2012-11-30）山东科技大学：曾庆良，樊炳辉，江浩山东科技大学一组人员于2012年11月24日到达济宁三号煤矿湿喷试验现场，在王总带领下观摩了成都岩峰TK500型湿喷机的工作情况，对其上料系统工作情况、湿喷机运转情况以及喷浆的操作情况等进行了详细审查及询问。
经与现场操作者、技术人员讨论，与张总、王总和有关技术员等交换意见，结合我们对相关湿喷作业生产的材料掌握情况，形成以下工作报告：一、采用TK500型湿喷机组进行湿喷作业的优点：1、上料系统搅拌混合均匀，上料节奏准确，混凝土的水浆比与组份比相比干喷作业易于控制，稳定性好，而且上料工人的整体劳动强度有所降低；2、采用液体速凝剂，利用精密计量泵调整添加比例（水泥重量的3-8%），在喷嘴处雾状喷射进入到混凝土浆中，相对干喷作业方式，速凝剂添加比例准确，与混凝土的混合均匀，有利于混凝土质量的提高；3、很好地降低了现场空气中的粉尘浓度，喷浆时与不喷浆时，喷射现场空气质量几乎差别不大（肉眼观察）；4、喷浆回弹量大大降低，喷邦时回弹量大约10%左右，喷顶时回弹大约20%左右（与操作者的熟练程度及操作工艺参数的掌握情况有关）；5、喷层的表面质量比干喷显得致密、均匀、光洁；6、因为回弹的减少、质量的提高、环境的好转，使得作业效率明显提高，估计整体效率能提高25%以上；7、TK500型湿喷机内部结构与工作原理与常规的转子式干喷机比较接近，易于被现场工人所掌握，在煤矿系统推广方便。
二、采用TK500型湿喷机进行湿喷作业的不足：1、一次性投入稍大，常规防爆型干喷机大约每台1-1.8万左右（无上料装置），成都岩峰TK500型防爆湿喷机每台18万左右（有上料装置）。
2、维护成本比较高，其结合板、钢衬板等一般使用寿命不超过 50 h。
据该公司在相关学术报告会上透露，其使用成本大概6-9元/立方（但现场反映可能达到13-18元/立方左右，参见《现代矿业》2011年3月第3期“地下矿山湿喷技术应用现状与存在问题分析”一文等），喷射1万立方混凝土所需维护费估计可达10万元以上。
湿式喷射砼施工原理及施工工艺
湿式喷射砼施工原理及施工工艺1 喷射砼施工原理1.1 喷射砼施工工艺特点湿式喷射砼在我国是一项新工艺，由于它具有比干喷生产效率高；一次喷射厚度大；有效改善施工作业环境，尤其对地下工程施工；加快了作业循环时间，同时还能保证混凝土品质的稳定、可靠等优点。
1.2 喷射机结构及原理一般喷射机，以TK961型为例，主要由空气管路系统、喂料机构系统、输料系统、速凝剂计量添加系统等4部分组成。
其中喂料系统为核心部件，它是由料斗、振动器、凸轮、转子、活塞、旋转衬板、结合板等组成。
通过料腔内的转子活塞在腔内上下移动，完成上料和喂料。
混凝土料由活塞强制喂入气料混合仓后，与压缩空气混合形成稀薄流形态，经管道输送到喷嘴喷出；同时计量泵泵送液体速凝剂，经雾化器雾化加速，通过管道送到喷嘴与混凝土混合后。
由喷嘴喷射到受喷面上。
该机较好地解决了湿拌砼料在转子料腔内的粘结堵塞问题，实现了均匀连续小团粒喂料和管道内的稀薄流输送。
2 喷射砼施工工艺2.1 原材料的要求①水：不含影响混凝土性能的矿物质成份，一般饮用水标准；②砂：筛分后剔除超径石，细度模数F·M＝2.2～2.6为宜；③石：最大粒径不得超过15mm；④速凝剂：以水剂为佳；⑤混凝土坍落度控制：根据受喷面的距离、混凝土标号等确定。
以8～12cm为宜。
2.2 机械操作要求开机前操作者应做好以下几方面：（1）检查所用材料情况，材质满足上述要求方可使用；（2）检查料斗有无异物、速凝剂液面高度，调节计量泵，使速凝剂添加比例符合混凝土配合比设计要求；（3）检查压力控制器的动作压力，是否与输送距离等有关参数相适应。
一般设定值的选择大于工作风压0.1～0.2MPa；（4）接管。
防止混凝土管出现急拐弯和憋劲现象；（5）检查电路。
电压是否在机械所规定的范围内；（6）检查转子运动方向是否与所标方向一致，观察吸入管内的液体流动是否正常，喷嘴有无堵塞；（7）按上述方法检查完毕确认无误后，向料斗中加入约半斗砂浆（通常砂浆配合比采用c∶s∶w＝1∶3.5∶0.45）。
一种高炉用高性能湿法喷涂料及其制备方法[发明专利]
![一种高炉用高性能湿法喷涂料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b047a98cc67da26925c52cc58bd63186bceb92e5.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810967236.0(22)申请日 2018.08.23(71)申请人 安徽瑞泰新材料科技有限公司地址 242300 安徽省宣城市宁国经济技术开发区外环南路48号(72)发明人 董舜杰 万志华 蒋杰 周键 周炜 (74)专利代理机构 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119代理人 刘希慧(51)Int.Cl.C04B 33/13(2006.01)C04B 35/66(2006.01)(54)发明名称一种高炉用高性能湿法喷涂料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高炉用高性能湿法喷涂料，按重量份组成为：骨料45-75份、矾土粉料15-25份、锂辉石2-7份、铝酸钙水泥5-10份、广西白泥0.5-1.5份、氧化铝微粉2-8份、硅灰3-9份、棕刚玉1-4份、复合减水剂0.05-0.5份、速凝剂0.5-4份；所述喷涂料的制备步骤包括：按质量比称量好原材料；将骨料、矾土粉料、锂辉石、铝酸钙水泥、广西白泥、氧化铝微粉、硅灰、棕刚玉混合，搅拌，得搅拌料a；向搅拌料a中加如铝酸钙水泥、复合减水剂，搅拌；检验，包装。
本发明的喷涂料使用时流变性能好，喷涂料到达喷涂工作面后不流动、不脱落，回弹率明显降低，附着率增高，并且喷涂料干燥后耐压强度和抗折强度高。
权利要求书1页 说明书4页CN 109251008 A 2019.01.22C N 109251008A1.一种高炉用高性能湿法喷涂料，其特征在于，按重量份组成为：骨料45-75份、矾土粉料15-25份、锂辉石2-7份、铝酸钙水泥5-10份、广西白泥0.5-1.5份、氧化铝微粉2-8份、硅灰3-9份、棕刚玉1-4份、复合减水剂0.05-0.5份、速凝剂0.5-4份。
2.根据权利要求1所述的湿法喷涂料，其特征在于，所述速凝剂按重量份包括：氢氧化钠10-20份、偏铝酸钠20-40份、氢氧化锂5-15份、水30-80份。
湿式射浇注耐火材料
湿式射浇注耐火材料
陶绍平
【期刊名称】《首钢科技》
【年(卷),期】2000(000)006
【摘要】本文介绍了湿式射浇注系统的设备结构、促凝剂的选择及湿式射浇注在冶金窑炉内衬上的应用情况。
【总页数】3页(P5-7)
【作者】陶绍平
【作者单位】技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TF065.1
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1.真空脱气炉用耐火材料不定形化(采用湿式喷补法)的研究 [J], 廖建国
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地下矿山湿式喷射混凝土施工工艺研究
地下矿山湿式喷射混凝土施工工艺研究摘要：喷射混凝土技术是一项十分重要的支护技术。
为了进一步减少喷浆支护工作面的粉尘，矿山开发筹备中心引入了湿式混凝土喷射机，通过优化施工工艺和设备的除尘措施，减少了现场的粉尘浓度。
本文简述了在矿山中使用湿式混凝土喷射机的情况。
关键词：湿式喷射混凝土；施工工艺；研究；引言：随着我国经济的发展，对矿山的防护技术也越来越完善，目前采用的是湿式喷射混凝土，由于其优势，在国内很多大型矿山项目中都采用了这种技术。
本文通过对喷射混凝土的配合率及施工技术的对比分析，确定了喷射混凝土的原料，并给出了相应的设计方案，并给出了相应的施工技术参数。
1.混凝土喷射机喷浆1.1传统喷射机与湿喷机传统的混凝土喷注机喷砂：由于其结构简单，工作时四个部分向外排放大量的尘埃：上部溢流孔，下部溢流孔，摩擦片磨损后沿着转子体的周向；此外，传统的混凝土喷射机喷头注水方式结构简单，不能充分搅拌，而且喷出时会产生大量的粉尘，而且喷浆料的回弹率高，造成了严重的材料浪费。
同时，也会加大工人的清扫和回弹，传统的转子混凝土喷射机虽有防尘、降尘、除尘等措施，但收尘效果并不显著。
湿式喷雾技术：随着技术的发展，湿喷机被开发出来，并在此基础上推广了湿喷法。
湿喷技术是将混合好的水泥掺入湿式喷射机中，送入喷头，并在喷头上加速凝剂，最后形成一束喷向施工面。
1.2湿式混凝土喷射机的结构与工作原理目前蒙库铁矿地下矿山复合支护中普遍采用的是喷射混凝土，其喷射方式采用湿喷法。
首先，湿式混凝土喷射机又称湿喷机。
湿喷机是国内外一种具有降低粉尘、减少回弹、节约材料等综合性能的新型锚喷机械。
湿式喷浆机是将混合液（水）混合后倒入喷头，在喷头上加入一种速凝剂，在空气压力的作用下喷射。
目前，混凝土湿喷机的主要型号为旋流式喷射机，由制浆机、输浆泵、搅拌机等组成，沙砾由喷射机送出，经高压气流将其送入搅拌机，经制浆机搅拌后，经制浆机将浆液送入搅拌机，砂浆泵将浆液送入搅拌机内，经高压气流将混凝土喷入工作面，达到湿喷效果。
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水泥窑衬用系列湿式喷射料的研制
周矿民1，2）1孙加林2李勇2
中钢集团耐火材料有限公司，北京科技大学
Carlos Domingues Jesus Gomez Millan
Refractories ALFRAN，S.A .Spain
摘要：介绍了水泥窑衬不同部位用湿式喷射料的研制，喷射设备、施工工艺、使用效果，与传统的浇注料相比较，该类喷射料的优点。
关键词：水泥回转窑衬湿式喷射料施工工艺
引言
湿式喷射技术（Shotcreting Techno lo gy）是指预先将耐火混合料(粗、中、细颗粒料、结合剂和添加剂)与水混合搅拌成可泵送的泥料(即具有一定的自流性或挤压输送性)，加入喷射机内，根据泥料的性质不同，采用不同的特殊泵通过软管输送到喷嘴处(在喷嘴处根据泥料状态和施工
要求不同，加或不加由压缩空气输送的絮凝剂)混合均匀，再借助高压空气通过喷嘴将泥料喷射到受喷衬体上。
湿式喷射技术不但可用于喷射施工涂料和修补料，而且可用于喷射低水泥浇注料、自流浇注料和塑性耐火材料(可塑料)。
这种喷射技术结合了材料的优异性能与喷射的方便性，改善了施工，节约了成本，增强了应用效果，并给消费者提供了更多的利益，正大量应用于钢铁生产、建材、石化、电力以及其它工业中。
因而湿式喷射技术已成为世界不定形耐火材料研发的最新热点之一。
目前，国外如
美国、日本、西班牙等国家等正积极的推广这项极具市场竞争优势，技术含量高，
产品附加值大的新技术，并取得了非常好的回报以下就湿式喷射料的开发、施工方
法的特征及在水泥窑衬上的使用结果进行总结。
一、水泥窑衬用喷射料的开发
1、水泥窑衬用喷射料的的性能
研究的水泥窑衬用喷射料结合了水泥窑衬不同部位的具体使用状况、施工条件，并结合喷射机的现场使用模拟，喷射料必须具有以下性能：
1）、具有最佳的颗粒分布，以防止喷射料阻塞喷枪，并降低反弹率。
2）、具有最小的胀性、内聚性和低的偏析倾向
3）、足够长的硬化时间（大于1小时），以提供给喷射料正常条件下的施工时间，以防止由于机械或电力等原因引起的不可预测的停工或延误。
4）、喷射料的基质部分应有较高的纯度，以避免在高温下产生液相，并增加高温下的机械性能。
2、水泥窑衬用系列喷射料的性能指标
我们开发的水泥窑衬用高性能系列喷射料的性能指标如表1：
表1 水泥窑衬用水泥窑衬用系列喷射料的性能指标
比较了一种氧化铝含量60％的低水泥浇注料采用不同的施工方法：振动浇注、半干式喷补、湿式喷射后，在不同温度下的耐压强度如图1所示
图1 不同的施工方法制作的浇注料耐压强度
结果可知,采用新湿式喷射施工法所得的施工体,比采用其它喷补施工法更加致密且强度高,与低水泥浇注施工体基本相同。
二、湿式喷射施工法的系统概要
1、湿式喷射施工法的系统设备概要
湿式喷射施工法的系统设备概要如图1所示。
湿式喷射施工法的施工装置由混练材料的搅拌机、压送材料用的高压泵、液状速凝剂的供给装置、管道(软管或硬管)及特殊喷射喷嘴构成。
该施工法是利用双活塞泵高压压送事先由搅拌机混练好的低水分低水泥浇注料，边在喷嘴前端添加压缩空气和液状速凝剂，边喷射形成耐火材料施工体。
图2湿式喷射施工法的系统设备概要
2、喷射料操作控制的关键环节
1）、混合
喷射料最关键的特性之一是干料加水湿混是一个相对独立的操作。
混合操作能够依据产品具体的要求，及施工的情况进行最优的控制，目前在水泥工业使用的喷射料通常是含有细粉、超细粉及分散剂的低水泥浇注料，通过全自动喷洒的低流量的加水控制方式，加上较长的混炼时间使喷射料充分混匀，混合好的喷射料在进入高压泵前再次认真检查其流动值是否满足施工要求。
总之要严格控制喷射料的加水量，严禁加水过量或不足的喷射料进入高压泵。
2）、泵送
由于水泥工业用的喷射料粘度很大，液压缸的活塞压力须超过14 Mpa，因此在绝大多数情况下，使用带有回转阀双组液压泵可满足工作需要，其工作原理是，当一组液压缸用于吸入喷补料;另一组液压缸则通过回转阀连接到排出口。
利用此回转阀和两组液压缸的一系列动作,能使喷补料形成持续、稳定的流动。
同时要求长距离输送的管道及软管需经受住喷射泥料在其内部输送期间达到的1750－2100PS I的压力。
3）、促凝剂
浇注料(包括低水泥和超低水泥自流浇注料)所使用的促凝剂是含碱金属或碱土金属阳离子的盐类，如碳酸盐、硅酸盐、硝酸盐或铝酸盐。
这类盐应当是可溶性盐。
用压缩空气将准确自动计量的液状促凝剂送入喷嘴内，并与泥料混合均匀，然后通过喷嘴喷射到施工面上。
但必须根据泥料的组成与性质来选择合适的促凝剂，促凝剂必须有一个适宜的粘度，以利于同浇注料反应达到使喷射料内衬表面快速增厚且不硬化，使施工体处于可塑状态，且不形成迭片结构。
同时促凝剂的加入量应控制在最低限度，过多的加入量不仅会使喷射料迅速硬化，形成迭片结构、出现堵塞喷嘴的现象，并且由于引入过多的低熔物使施工体的使用性能降低。
4）、喷射
水泥窑衬系列喷射料在正常操作下，平均反弹率不超过5％，拱顶及垂直施工体最大反弹率不超过8％，连续喷射的施工量在3～5 m3/h。
另外，正确喷射也必须考虑如下的重要因素：适宜的脚手架搭设；
正确的锚固件预安装；操作手正确的施工技术。
三、实际应用
与以往的振动浇注的施工相比，喷射施工可大大降低施工周期，节省施工费用。
喷射示图2，使用一段时间后，不同部位喷射层的状况如下图所示。
喷射料可适应于水泥工业的旋风分离器、篦冷器、窑衬头、窑衬尾、喷煤管、及卫星设施等。
图3 在窑衬尾进行喷射
图4 三年后窑衬尾的状况
图5 喂料滑道（36个月）
图6 窑衬口（14个月后）
水泥窑衬用喷射料的主要优点有：
1)无粉尘
2)反弹率低
3)作业环境更清洁
4)扬程可达100米以上
5)只需使用喷枪和软管
6)施工快捷简便
7)抢修讯捷，可大幅度提高设备利用率
8)无需制成模板，可实现无模施工
9)可同时进行其他机械作业
四、结论
1、湿式喷射技术应用于水泥窑内衬,具有施工快捷简便、抢修迅捷，可
大幅度提高设备利用率，作业环境更清洁，扬程可达100米以上等优点。
2、水泥窑衬用系列湿式喷射料,施工时无堵塞,附着率高,衬体结构均匀、致密,喷射衬体的性能与原浇注料接近;
3、今后可望进一步扩大其用途。