一种窑炉用无机涂层材料的制作方法

文档序号:12542383阅读:189来源:国知局

本发明涉及无机材料技术领域,特别涉及一种窑炉用无机涂层材料。



背景技术:

窑体的耐火材料,在窑炉升温加热的工作过程中,要吸收和逸散大量窑内燃料燃烧所产生的热量,成为窑炉能耗的主要原因之一。陶瓷行业使用的窑炉,其耐火材料大部分采用A12O3-SiO2体系的无机材料,如果在窑炉内衬涂覆具有高辐射系数的涂层材料,将改善A12O3-SiO2体系耐火材料的辐射性能,燃料燃烧热量由于窑炉内衬辐射性能的提高,更多的作用于被加热的产品上,外墙保温减少热量散失这将减少产品烧成的热量消耗,降低燃料的消耗,达到节能的目的。

近年来,节能辐射无机涂层在窑炉的应用得到了广泛的认可,但现有窑炉使用中,涂层容易龟裂脱落,影响使用效果和使用寿命。针对辐射材料龟裂脱落问题,现有的解决方案着重点在提高涂层成份中粘结剂与炉内基体材料的粘结强度,但是辐射涂层在窑内升温和冷却的变化过程中,由于涂层中填充材料和辐射材料与基体材料的热膨胀差异,也极易引起涂层的龟裂脱落。因此根据基体材料选择合适的涂层填充材料和辐射材料,是提高涂层的抗热震性能、改善与窑炉内外材料结合的重要方向之一。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种涂层结合强度高,抗热震性能优良、辐射性能稳定、对炉外墙材料腐蚀性小的窑炉用无机涂层材料。

本发明的一种窑炉用无机涂层材料,包括内墙涂层材料和外墙涂层材料,其中:内墙涂层材料重量份为高岭土1-2份,硅溶胶50-60份,辐射料50-60份;所述辐射料由重量份为铬铁矿粉48-58份,碳化硅0-2份,三氧化二铁0-2份,氧化铈0-2份,二氧化锰0-2份组成;

外墙涂层材料由粉剂和水按重量1:1~1.6混合搅拌制成;粉剂包括保温料50-60份、粘结料30-35份、填充料32-65份,所述填充料由玻化微珠5-10份,海泡石5-10份、漂珠10-20份,俄罗斯绒10-20份,粘土2-5份组成。

上述的一种窑炉用无机涂层材料,其中:保温料为珍珠岩。

上述的一种窑炉用无机涂层材料,其中:粘结料为羧甲基纤维素。

本发明的一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)按原料配比,将高岭土、辐射料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀制得内墙涂层材料;

(2)按原料配比,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合制得外墙涂层材料。

在本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明内墙涂层材料辐射料采用铬铁矿粉,碳化硅,三氧化二铁,氧化铈,二氧化锰等高辐射系数材料。在满足辐射涂层材料的高温辐射性能的同时,与其它组分合理组配而适应作为耐火材料的涂层材料。本发明外墙涂层材料保温料为珍珠岩,粘结料为羧甲基纤维素,玻化微珠、海泡石、漂珠、俄罗斯绒、粘土作为填充料,特别是利用玻化微珠材料优良的热稳定性能,使得外保温涂层材料与A12O3-SiO2体系耐火材料有匹配的热膨胀特性,提高了保温层的抗热震性能,降低了涂层龟裂脱落的概率。本发明耐热震性好,对炉外墙材料腐蚀性小、性能稳定且原料来源广泛且价廉,工艺简单使用非常便利,经济性较好。解决了窑炉在严寒季节里的昼夜温差,减少了产品的色差,提高了烧结产品的收缩稳定性,减小了排烟风机的运转功率,减少烟气的排烟温度,节约燃耗,有效提高风机的使用寿命,有效降低窑炉外表面温度及杜绝窑顶冒烟现象,可以保护窑炉补偿导线,执行器,信号线,动力线等电器元件防止提前老化腐蚀,降低PID温控表烧成段的设定温度,提高炉膛内测温环温度,降低燃气使用流量,达到综合节能效果。

具体实施方式

实施例1

一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)内墙涂层材料的制备:称取高岭土1公斤,硅溶胶50公斤,铬铁矿粉50公斤;将粉状原料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀,即可进行窑内涂覆操作。

(2)外墙涂层材料的制备:按配方称取粉剂:保温料珍珠岩50公斤、粘结料羧甲基纤维素35公斤、玻化微珠5公斤、海泡石5公斤、漂珠10公斤、俄罗斯绒10公斤、粘土2公斤;另称取粉剂重量相同的水,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合搅拌制成。即可进行窑外保温涂覆操作。

性能测试:

(1)窑炉内墙:

辐射性能:按GB4653-84的实验方法进行法向全发射率的测定,上述涂层的法向全发射率εn=0.89,高于该标准法向全发射率εn应不低于0.85的技术条件。

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层由剥落和开裂现象发生。

(2)窑炉外墙:

保温性能:达标;

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

实施例2

一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)内墙涂层材料的制备:称取高岭土2公斤,硅溶胶60公斤,铬铁矿粉58公斤,三氧化二铁2公斤,将粉状原料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀,即可进行窑内涂覆操作;

(2)外墙涂层材料的制备:按配方称取粉剂:保温料珍珠岩60公斤、粘结料羧甲基纤维素30公斤、玻化微珠10公斤、海泡石10公斤、漂珠20公斤、俄罗斯绒20公斤、粘土5份;称取粉剂重量1.6倍的水,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合搅拌制成。即可进行窑外保温涂覆操作。

性能测试:

(1)窑炉内墙:

辐射性能:按GB4653-84的实验方法进行法向全发射率的测定,上述涂层的法向全发射率εn=0.9,高于该标准法向全发射率εn应不低于0.85的技术条件。

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

(2)窑炉外墙:

保温性能:达标;

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

实施例3

一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)内墙涂层材料的制备:称取高岭土2公斤,硅溶胶60公斤,铬铁矿粉58公斤,碳化硅2公斤,将粉状原料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀,即可进行窑内涂覆操作;

(2)外墙涂层材料的制备:按配方称取粉剂:保温料珍珠岩55公斤、粘结料羧甲基纤维素33公斤、玻化微珠7公斤、海泡石8公斤、漂珠15公斤、俄罗斯绒15公斤、粘土3公斤;另称取粉剂重量1.2倍的水,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合搅拌制成。即可进行窑外保温涂覆操作。

性能测试:

(1)窑炉内墙:

辐射性能:按GB4653-84的实验方法进行法向全发射率的测定,上述涂层的法向全发射率εn=0.92,高于该标准法向全发射率εn应不低于0.85的技术条件。

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

(2)窑炉外墙:

保温性能:达标;

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

实施例4

一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)内墙涂层材料的制备:称取高岭土1公斤,硅溶胶55公斤,铬铁矿粉48公斤,氧化铈2公斤;将粉状原料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀,即可进行窑内涂覆操作;

(2)外墙涂层材料的制备:按配方称取粉剂:保温料珍珠岩55公斤、粘结料羧甲基纤维素33公斤、玻化微珠7公斤、海泡石8公斤、漂珠15公斤、俄罗斯绒15公斤、粘土3公斤;另称取粉剂重量1.3倍的水,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合搅拌制成。即可进行窑外保温涂覆操作。

(1)窑炉内墙:

辐射性能:按GB4653-84的实验方法进行法向全发射率的测定,上述涂层的法向全发射率εn=0.86,高于该标准法向全发射率εn应不低于0.85的技术条件。

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

(2)窑炉外墙:

性能测试:

保温性能:达标;

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

实施例5

一种窑炉用无机涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)内墙涂层材料的制备:称取高岭土1公斤,硅溶胶55公斤,铬铁矿粉52公斤,二氧化锰2公斤;将粉状原料均匀混合后与硅溶胶混合搅拌均匀,即可进行窑内涂覆操作;

(2)外墙涂层材料的制备:按配方称取粉剂:保温料珍珠岩55公斤、粘结料羧甲基纤维素33公斤、玻化微珠7公斤、海泡石8公斤、漂珠15公斤、俄罗斯绒15公斤、粘土3公斤;另称取粉剂重量1.5倍的水,先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合搅拌制成。即可进行窑外保温涂覆操作。

性能测试:

(1)窑炉内墙:

辐射性能:按GB4653-84的实验方法进行法向全发射率的测定,上述涂层的法向全发射率εn=0.88,高于该标准法向全发射率εn应不低于0.85的技术条件。

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

(2)窑炉外墙:

保温性能:达标;

热震稳定性:按YB/T134-1998的检验方法进行实验,测试温度分别为1000℃和1200℃,结果:经急冷急热9次以上,未见检测涂层剥落和开裂现象发生。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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