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中文名：耐火噴補料
英文名：refractory gunning mix
定義：用噴槍或泵送將耐火材料預混料噴射到受噴面上，即用噴涂方法施工的材料稱為耐火噴涂料。
耐火噴涂料以粘土熟料為原材料,摻入多種微粉添加劑，水泥為結合劑制成的散狀料體,做為高爐、熱風爐殼體內表面的保護層及高爐爐頭、煤氣導出管、除塵器的工作內襯。
耐火噴涂料是采用噴涂法以旋風式噴射機進行噴涂施工的一種耐火混合料。它是由耐火骨料、耐火粉料、水、結合劑、礦化劑、增塑劑與助燒劑等組成。噴涂料的材質有硅鋁質、鎂質、剛玉質與磷酸鹽質等。
分類：
按噴涂方法分為濕法、干法和火焰法3類;按受噴面接受物料時的狀態(tài)又分為冷物料噴涂法和熔融物料噴涂法。
1.1濕法：
濕法噴涂是指耐火噴涂料加水或液體結合劑后噴射到受噴灑面上的。根據(jù)加水或液體結合劑的順序及其用量的不同，又劃分為泥漿法、濕式法、半干法和假干法4種。兩種方法混合使用的，則稱為混合法。
泥漿法是先將耐火預混料攪拌成泥漿后再噴涂，主要用于熱噴補爐襯;濕式法是將耐火預混料加水或液體結合劑攪拌成泵送泥料后再噴涂，可筑爐造襯或進行補爐，是近十年來開發(fā)的新施工方法，其優(yōu)點是無粉塵污染和附著率高;半干法是先將耐火預混料加少量的水攪拌潤濕均勻，輸送到噴嘴處再加余下的水后進行噴涂;假干法是將耐火預混料通過攪拌機混勻，再輸送到噴嘴處加水后進行噴涂。
1.2干法：
干法噴涂是將耐火預混料通過噴嘴直接噴射到受噴面上的，主要用于補爐。鎂質類耐火噴涂料基本上是采用該法進行補爐的，故也稱為鎂質類耐火噴補料。
1.3火焰法：
火焰法噴涂是用氧氣將預混合好的耐火噴涂料輸送到噴嘴處與可燃氣體或固體燃料相遇一起噴出，可燃氣體或固體燃料燃燒，噴涂料在火焰中行進并熔融成塑態(tài)射到受噴面上?？扇細怏w有丙烷和煤油等，在噴嘴處加入噴出?？扇嘉锪嫌薪狗鄣?，先與耐火噴涂料預混合。該法主要用于熱噴補爐襯，對原襯損傷少，噴涂層易燒結，使用壽命長，但成本較高。另外，用等離子槍將耐火預混料熔融或半熔融后噴射到受噴面上，也歸屬該類方法。
耐火噴涂料的材料組成，與同品種的耐火澆注料基本相似，凝結硬化機理和高溫下的物理化學變化也基本類同，故一般不再贅述。其區(qū)別是耐火骨料臨界粒徑較小，一般為3～5mm，耐火粉料、微粉和結合劑的合用量較多，一般為33%～45%。為提高噴涂料的輸送性、附著性和燒結性，一般應添加增塑劑、增黏劑和燒結劑。同時，噴射機種類、施工工藝參數(shù)、受噴體狀態(tài)和使用條件等環(huán)節(jié)，也是影響噴涂層質量的重要因素。所以，應精心調整材料，合理確定配比和機型，嚴格控制噴涂工藝。
鎂質類耐火噴涂料分為重質和輕質兩類，應用最多的是前者，即耐火噴補料。該料在轉爐、電爐、鋼包及二次精煉爐等熱工設備上，得到了廣泛應用，獲得了良好的使用效果。
理化性質
2.1轉爐耐火噴補料：
轉爐耐火噴補料分為鎂質、鎂白云石質、鎂鉻質和鎂鈣質等品種，其結合劑一般用硅酸鈉、磷酸鹽、焦油瀝青和樹脂等。同時摻加硼砂、膨潤土和活性SiO2等外加劑，用量一般為1～3%。該類料可用半干法或干法噴涂，也可用人工投補，是提高轉爐爐齡的一項重要措施。
轉爐耐火噴補料的臨界粒徑為3mm時，其顆粒級配：3～1mm，30%～50%;1～0.15mm，30%～35%;<0.15mm，20%～40%;當臨界粒徑為5mm時，其顆粒級配：5～3mm，20%～35%;3～1mm，20%～30%;1～0.15mm，10%～15%;<0.15mm，20%～25%;當用人工投補時，可采用臨界粒徑為10mm的耐火投補料。耐火噴補料的臨界粒徑和顆粒級配，應根據(jù)噴涂機、噴涂工藝、舊爐襯的損毀情況及其工作條件而定。選擇得當，能降低回彈率，即提高附著性，增加體積密度及其強度。耐火噴料的臨界粒徑和顆粒級配，是獲得良好噴補層的關鍵。表1為煉鋼轉爐耐火噴補料的性能。
編號1和2的主體原料為高純燒結鎂砂。編號1摻加少量的消石灰，以便在高溫下與磷酸鹽結合劑形成高熔點的磷酸鈣。編號3噴補料用的鎂鈣砂，臨界粒徑為3mm，>3mm的應小于5%，<0.074mm的應不小于25%,用磷酸鹽作結合劑。編號4噴補料摻加少量的磷片石墨，并用酚醛樹脂作結合劑。另外，在噴補料中常加礦化劑、增塑劑和燒結劑等，以便增強料與受噴面的黏結性和減少料的回彈率。
在轉爐煉鋼過程中，其爐襯噴補分為預防性噴補和維修性噴補兩種。前者在轉爐使用到中期，每隔3～5爐噴補1次，后者當爐襯損毀時即進行噴補。在煉鋼轉爐的噸鋼耐火材料消耗中，噴補料的消耗約占1/4。目前，轉爐爐襯修補普遍采用濺渣護爐技術，其爐齡達1萬次以上。
在混鐵爐前墻和出鐵口兩側相交處，采用磷酸鹽鎂鈣砂耐火噴補料噴補，噴補層厚度為200mm～250mm，回彈率小于15%，一般使用30多天。巖相鑒定證明，在高溫下生成了磷酸鈣鈉新的高溫相，因此有較好的使用效果。
2.2電爐耐火噴補料：
隨著超高功率電爐大型化、生產連續(xù)化、且高溫高效操作，加劇了爐襯的損毀，耐火噴補料應運而生。
表2為電爐耐火噴補料的性能。編號1～3分別用燒結鎂砂、電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，同時添加了鎂鈣砂粉，編號2摻加了白剛玉粉，編號3添加鱗片石墨粉。采用聚磷酸鹽等材料作復合結合劑。編號4用鎂鈣砂作耐火骨料和部分粉料，主體粉料為電熔鎂砂粉，用瀝青粉(或樹脂粉)與六偏磷酸鈉作復合結合劑。上述材料中，都添加了少量的增塑劑、礦化劑和α-Al2O3 。該類材料在超高功率電爐的渣線區(qū)域和熱點部位使用，噴補層厚度一般為20mm～100mm，鎂炭質噴補料附著率為85%左右，其余的均大于90%,獲得了良好的效果。
表2 電爐耐火噴補料的性能：
2.3精煉爐和鋼包用耐火噴補料：
爐外精煉是將初煉的鋼水轉移到另一個容器(主要是鋼包)中進行精煉的過程，也稱二次冶金。其作用是潔凈鋼水，過程為攪拌鋼水、真空脫氣、升溫、噴粉或喂絲等。爐外精煉分為常壓下精煉和真空下精煉兩類，其中又分若干方法。常壓下精煉如鋼包底吹氬氣攪拌，提高脫氧效率，使捕集到的夾雜物上浮，達到鋼水溫度和成分的均勻。真空下精煉如VOD法即VOD爐由真空泵室頂部吹氧、底部吹氬攪拌脫氣;利用VOD法原理，在RH裝置上加氧槍精煉不銹鋼，稱為RH-OB法等。精煉熱工設備的統(tǒng)稱為精煉爐。
表3為精煉爐和鋼包用耐火噴補料的性能。
編號1為VOD爐用的噴補料，采用MgO >95%的燒結鎂砂和MgO >96%的電熔鎂砂作耐火骨料和粉料，添加鎂鈣砂粉、α-Al2O3和硅微粉等，采用聚磷酸鹽和硅酸鹽等材料作結合劑;編號2為RH-OB爐用的鎂鈣質耐火噴補料，材料組成：燒結鎂砂4～0.5mm為48%，電熔鎂砂0.5～0mm為20%,鎂白云石1～0mm為11%和<0.088mm為10%，<200目CaO材料為3%，α-Al2O3和 μf-SiO2含量為3%～4%,聚磷酸鹽和硅酸鈉粉復合結合劑用量為4%～6%。同時，摻加有機纖維0.05%～0.1%,增強耐火噴補料的黏附性，降低回彈損失，在加熱過程中能起防爆作用;編號3為精煉鋼包用耐火噴補料，采用MgO>90%燒結鎂砂作耐火骨料，用MgO >96.5%的電熔鎂砂作粉料，并添加α-Al2O3 、增塑劑和減水劑等，用復合微粉和氨基磺酸鹽作結合劑，用量為3%左右。骨料臨界粒徑為3mm，骨料與粉料之比約為65：35;編號4和5為普通鋼包用耐火噴補料，采用特級礬土熟料作耐火骨料和粉料，臨界粒度5mm，添加μf-SiO2、α-Al2O3和軟質黏土等材料。編號4用MgO>95%燒結鎂砂粉為12%，用模數(shù)為2.8的硅酸鈉粉作結合劑。編號5用燒結鎂鋁尖晶石作1～0mm的骨料和200目的粉料，并摻加少量的電熔鎂砂粉，采用CA-70水泥作結合劑。
在VOD爐上噴補10mm～30mm厚的噴涂層，能使用2-3爐，最高5爐;在RH-OB爐上噴補料附著率>90%,其壽命為3-4次;在90t精煉鋼包上噴補料厚度為20mm～50mm，平均使用5次，獲得較大的經濟效益;普通鋼包噴補料材質應根據(jù)鋼包襯材質而定，相同材質有利于使用。在鋼包冷態(tài)噴補時，耐火噴補料用水量少些;當鋼包內襯溫度較高時，其用水量應多些。這樣方可獲得良好的噴涂層，以提高使用壽命。混鐵礦、魚雷罐和鐵水包等熱工設備，損毀時也可采用耐火噴補料進行噴補，延長使用壽命。
2.4中間包耐火噴涂料：
中間包工作襯用耐火噴涂料，分為重質和輕質兩類，前者為半干法噴涂而后者為濕法噴涂。本節(jié)還簡介了高鋁質耐火噴涂料用泵送方法噴射其永久襯的情況。表4中間包耐火噴涂料的主要性能。
編號1采用MgO≥95%的燒結鎂砂作耐火骨料，臨界粒徑為2mm，采用MgO>98%的電熔鎂砂作粉料，用軟質黏土作增塑劑和燒結劑，并添加了SiO2 >93%的硅微粉、α-Al2O3和纖維防爆劑。加入纖維能降低其體積密度和導熱系數(shù)，增強中間包的保溫效果。采用聚磷酸鈉等材料作復合結合劑;編號2為輕質耐火噴涂料，主要采用鎂砂、紙纖維、玻璃纖維、硅微粉、膨潤土和外加劑配成的預混合料，并添加烷基磺酸鹽發(fā)泡劑及其穩(wěn)泡劑。在現(xiàn)場，加水攪拌均勻后進行濕法噴涂。噴涂后的工作襯與永入襯黏結牢固，自然養(yǎng)護到期后并烘烤，包壁和包底襯體，基本上沒有發(fā)生裂紋現(xiàn)象;編號3 為低水泥高鋁質耐火澆注料，作中間包永久襯。該襯系采用濕式泵送噴射施工的，用水量5.6%～6.5%，連續(xù)作業(yè)，襯體厚度可在30mm～900mm間任意控制，不流淌，無滑落和坍塌。其使用壽命比振動澆注料和自流澆注料的提高10%～30%。從表3-35中看出，低水泥高鋁質耐火澆注料用濕式泵送噴射施工，其強度比振動施工時高30%～90%。該料也可稱為泵送噴射料。
用途：
耐火噴補料主要用于鋼鐵和有色金屬熔煉爐、以及加熱爐等的修補。
耐火噴補料分類
1、按噴補料品種分為：高鋁質、高硅質、鎂質、鎂鉻質、碳化硅質等。
2、根據(jù)耐火材料的狀態(tài)分為：干法、半干法和濕法噴補，如爐襯侵蝕面較大，熱態(tài)噴補以濕法較好;填補局面嚴重侵蝕部位，用干法較多。
3、根據(jù)噴補輸送氣體溫度分為：冷態(tài)和熱態(tài)噴補
耐火噴補料制作注意事項
1、合理選用原材料的材質：根據(jù)窯爐內可能達到的更高使用溫度、溫度波動范圍、爐渣性質和對爐襯性質的要求來選定原材料。
2、選用合理的添加劑與結合劑：一般冷態(tài)噴補使用水泥，熱態(tài)噴補使用化學結合劑，在熱態(tài)溫度下可快速凝結并獲得必要的強度，與底襯迅速形成牢固的整體。
3、確保原材料的顆粒大?。簢娧a料顆粒大小的組成對噴補厚度、噴補回彈率、噴補質量有著重要的作用。噴補骨料采用細顆粒料(3-5mm)，更好控制補噴效果及減少回彈。
耐火噴補料是一種延長窯爐使用壽命，減少用戶對耐火材料費用支出的不定型耐火材料，在各大窯爐及熱工設備上噴補后使用效果都非常顯著。
耐火噴補料噴補方式:
早期，噴補方法有干法和濕法。初期，噴補施工只在轉爐上應用，后來逐步運用于高爐爐身、魚雷罐車、電爐、鋼包、真空脫氣裝置等。其中具有優(yōu)勢的干式噴補一直應用較為廣泛。
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