高炉、热风炉用各种喷涂料

高炉、热风炉用各种喷涂料

喷涂料是借助气动工具以机械喷射方式施工的不定形耐火材料，能快速在高炉、热风炉的复杂表面形成防护层，广泛应用于炉壳内表面防护、炉头、煤气导出管及热风炉蓄热体等部位，依据不同的工况需求，衍生出多种类型。​

硅质喷涂料以硅酸盐为基础成分，搭配适量粘结剂与填充材料，凭借良好的耐高温、耐腐蚀与耐磨性能，适配高炉煤气除尘系统、热风炉低温段等环境。在这些区域，其能有效抵御含尘煤气的冲刷与腐蚀，保障设备的长期稳定运行。​

高铝质喷涂料以高纯度氧化铝为核心，添加粘结剂与填充材料，具备出色的耐高温与耐腐蚀特性，多用于高炉出铁口、热风炉高温拱顶等高温、强侵蚀部位。在出铁口，频繁的高温铁水冲刷与化学侵蚀下，高铝质喷涂料可凭借自身特性，维持衬体的完整性，减少维修频次。​

镁质喷涂料以镁酸盐为主，添加粘结剂等成分，具有轻质、良好的高温强度与耐热震性，适用于热风炉蓄热体格子砖表面喷涂，能在提升蓄热体抗热震能力的同时，减轻结构重量，优化热风炉的蓄热与换热效率。​

碳化硅质喷涂料以碳化硅为主要成分，并添加粘结剂、抗氧化剂等，拥有良好的耐高温、抗侵蚀与导热性能，常用于高炉风口、热风炉烧嘴等对材料抗冲刷、抗侵蚀及导热性要求极高的部位。在风口处，高温高速的热风与煤粉混合物的冲刷下，碳化硅质喷涂料可稳定发挥性能，确保风口的正常工作。​

二、材料核心性能​

（一）耐高温性能​

持续高温耐受：硅质喷涂料可在 1200 - 1400℃的环境中长期稳定工作，高铝质喷涂料能承受 1600 - 1800℃的高温，镁质喷涂料适用于 1500 - 1700℃的工况，碳化硅质喷涂料则可在 1800 - 2000℃的极端高温下保持性能稳定。某 1000m³ 高炉，使用高铝质喷涂料对炉顶进行防护，在炉内长期 1650℃的高温环境下，喷涂层连续使用 12 个月，表面仅有轻微磨损，未出现明显的变形与剥落。​

热震稳定性：经历急冷急热循环时，喷涂料展现出卓越的稳定性。例如，碳化硅质喷涂料在 1100℃水冷 - 热风循环测试中，循环次数≥20 次，循环后表面无贯穿裂纹，裂纹宽度≤0.1mm。在热风炉频繁的加热、送风循环中，这种热震稳定性确保了喷涂层不会因温度的剧烈变化而失效，维持炉体的正常运行。​

（二）抗侵蚀与耐磨性​

抗化学侵蚀：高铝质喷涂料在高炉出铁口，面对铁水与熔渣的化学侵蚀，侵蚀速率≤0.5mm / 月。其高纯度的氧化铝成分，能有效抵抗铁水与熔渣中的氧化物、硫化物等的侵蚀，减少衬体材料的损耗。镁质喷涂料在热风炉蓄热体中，对含硫、含氮的高温气体有良好的抗侵蚀性，可防止气体中的有害成分与蓄热体发生化学反应，保证蓄热体的性能与寿命。​

耐磨性能：在模拟高炉煤气含尘气流（风速 15 - 20m/s，粉尘浓度 10 - 15g/m³）冲刷试验中，硅质喷涂料的磨损量≤1.0mm/100h，碳化硅质喷涂料的磨损量≤0.5mm/100h。在实际的高炉煤气导出管中，这样的耐磨性能可大幅减少因煤气冲刷导致的材料损耗，降低维护成本，保障煤气导出的顺畅。​

（三）施工与附着性能​

施工便捷性：喷涂料采用机械喷射施工，施工速度快。以湿法喷涂为例，一座 500m³ 高炉的炉衬喷补，熟练施工团队可在 24 - 36 小时内完成，相比传统的砌筑方式，施工周期缩短 70% - 80%。且喷涂料能适应各种复杂形状的表面，无需复杂的模具制作，可直接喷射到炉体的不规则部位，如高炉炉头的异形结构处，确保防护的全面性。​

附着性能：喷涂料与炉体表面的粘结强度≥2.5MPa，能牢固附着，不易脱落。在热风炉蓄热体格子砖表面喷涂镁质喷涂料后，经多次热循环与气流冲刷，喷涂层与格子砖的附着良好，未出现脱落现象，保证了蓄热体表面防护层的完整性与有效性。

三、应用总结​

在高炉上，喷涂料精准解决了炉衬易磨损、侵蚀的难题。某 2500m³ 高炉，采用碳化硅质喷涂料对风口进行防护，风口使用寿命从原来的 3 - 4 个月延长至 8 - 10 个月，年维修次数从 8 次减少至 3 - 4 次。在热风炉中，喷涂料提升了整体性能与寿命。如在某热风炉蓄热体表面喷涂镁质喷涂料后，蓄热体的热震稳定性增强，热风温度波动降低 50 - 80℃，热风炉的热效率提高 8% - 10%，燃料消耗降低 10% - 15%。​

尽管喷涂料的材料成本相对传统耐火材料可能高 15% - 25%，但因其显著延长设备使用寿命、减少维修次数与停炉时间，综合成本降低 30% - 40%，在高炉、热风炉的高效、稳定运行中发挥着不可或缺的作用，是现代炼铁工业炉衬维护与升级的关键材料。