专利名称：：窑炉内衬用无机辐射涂料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及无机涂料领域，特别指一种涂覆于窑炉内衬的节能辐射无机涂料及其制备方法。
背景技术：
：红外辐射涂料作为一种节能新材料，应用于工业窑炉中能取得良好的节能效果，因为通常作为窑体的耐火材料，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部分之一，如果在窑炉内衬涂覆节能辐射无机涂料，将窑炉内热量尽可能地辐射到被加热的产品上，将减少产品烧成的能量消耗，达到节能的目的。通常红外辐射涂料由粘结成份、填充成份、辐射成份组成，根据涂料使用的温度、基材、环境而有所不同，陶瓷行业使用的窑炉，其耐火材料大部分采用Al203-Si02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A1A-Si02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，降低了窑体材料热量的逸散，减少了燃料的消耗。近年来，节能辐射无机涂料在窑炉的应用得到了广泛的认可，但许多涂料在窑炉应用中，涂料容易龟裂脱落，影响使用效果和使用寿命。专利ZL03143280介绍了一种耐热震性好，对炉内衬材料腐蚀性小、性能稳定的窑炉内衬高温红外辐射涂料粘结剂，其以无机胶水乳化剂工业乙醇无机粉按15:0.0050.1:01:00.5比例混合，无机胶水以无机树脂(由拟薄水铝石和磷酸组成)和分散剂(由拟薄水铝石和水组成)组成，意在通过改善黏合剂提高涂层结合强度。专利CN1583905A介绍了一种使用方便、附着力大、进行分段成膜的红外辐射节能涂料，其用有机和无机成膜物质，并添加低熔点的玻璃粉，使得涂料在常温下由硅酸钠和聚乙烯醇以及磷酸盐固化，在25℃30℃釆用玻璃粉固化，在高温下，硅酸盐和陶瓷材料进一步反应而固化，从而改善了涂层的粘结性能。上述方法针对辐射涂料龟裂脱落问题的解决，着重点在提高涂料成分中粘结剂与炉内基体材料的粘结强度，但是辐射涂料在窑内升温和冷却的变化过程中，由于涂料中填充材料和辐射材料与基体材料的热膨胀差异，极易引起涂料的龟裂脱落。因此根据基体材料选择合适的涂料填充材料和辐射材料，是提高涂料的抗热震性能、改善与窑炉内衬材料结合的重要方向之一。
发明内容本发明提供一种涂层结合强度高，抗热震性能优良、辐射性能稳定的节能辐射无机涂料及其制备方法。本发明窑炉内衬用无机辐射涂料，由粉剂和水按重量比1:11.6混合搅拌制成，所述粉剂由以下组分按重量百分比混合得到填充料3465%;粘结料14%;以及辐射料3465%。其中，所述粘结料由按重量百分比70100%的速溶硅酸钠粉和030%羧甲基纤维素组成。所述填充料由按重量百分比熔融石英粉60100%，高温氧化铝粉040%，粘土03%，锆英石粉030%组成。所述辐射料由按重量百分比碳化硅4584%，三氧化二铁015%，氧化铈030%，二氧化锰010%组成。所述辐射料中碳化硅重量百分比优选为7084%。本发明窑炉内衬用无机辐射涂料的制备方法，按上述原料配比，将粉状原料均匀混合后与水混合搅拌而成。当使用羧甲基纤维素时，先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合。混合搅拌为机械或人工搅拌。拌匀后即可进行涂覆作业。在上述技术方案中，本发明采用熔融石英粉作为填充料的主要成分，利用熔融石英材料优良的热稳定性能，使得辐射涂层材料与Al203-Si02体系耐火材料有匹配的热膨胀特性，提高了涂料的抗热震性能，降低了涂层龟裂脱落的概率。辐射材料采用碳化硅、氧化铈为主的高辐射系数材料，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。另一方面，本发明选用的全部为商购粉状原料，原料来源广泛且价廉，并且这些原料经过简单混合后直接用水调配即成，使用上非常便利，经济性较好。具体实施例方式本发明的节能辐射涂料由粉剂和水组成，粉剂由粘结料14%、填充料3465%、辐射料3465%按重量百分比组成。粉剂和水的重量比为l:11.6其中粘结料由速溶硅酸钠粉70100%，羧甲基纤维素030%按重量百分比组成，填充料由熔融石英粉60100%，高温氧化铝粉040%，粘土03%，锆英石粉030%按重量百分比组成，辐射料由碳化硅4584%，氧化铈030%，三氧化二铁015%，二氧化锰010%按重量百分比组成，以上所有原料均为商购产品。本发明的节能辐射涂料的制备工艺是将上述原料称量后，按比例混合成粉剂，再加水调和，经机械或人工搅拌后即可进行涂覆作业。实施例l:称取熔融石英粉4.2千克，高温氧化铝粉O.5千克，锆英石粉O.2千克，粘土O.1千克，碳化硅粉4.2千克，氧化铈0.8千克。将上述粉料置于搅拌容器内预混合，然后按前述原料总重量的1.5%(0.15千克)称取速溶硅酸钠粉，置于搅拌容器内一起充分混合成粉剂。混合后的粉剂加水12千克搅拌混合，即可进行涂覆操作。性能测试-辐射性能按GB4653-84的试验方法进行法向全发射率的测定，，上述涂料的法向全发射率en=0.89,高于该标准法向全发射率en应不低于0.85的技术条件。热震稳定性按YB/T134-1998的检验方法进行试验，测试温度分别为1000℃和1200℃,结果经急冷急热9次以上，未见检测涂层有剥落和开裂现象发生，较标准值5次数值有较大提高。实施例2:称取熔融石英粉4千克，高温氧化铝粉0.5千克，碳化硅粉4千克，氧化铈0.8千克，三氧化二铁0.3千克，二氧化锰0.3千克，速溶硅酸钠粉0.1千克。称取羧甲基纤维素0.03千克(按前述原料总重量的0.3%)先溶于少量水备用；将上述粉状原料置于搅拌容器内混合，加入羧甲基纤维素水溶液和12千克的水进行搅拌混合，即可进行涂覆操作。按实施例l的方法进行性能测试，辐射性能超过相关标准，热震稳定性测试结果经急冷急热9次以上，未见涂层有剥落和开裂现象发生。实施例36:按表1的组分和用量制备节能辐射涂料，使用羧甲基纤维素时，参照实施例2的方法先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合。性能测试参照实施例1<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.一种窑炉内衬用无机辐射涂料，其特征是由粉剂和水按重量比1∶1～1.6混合搅拌制成，所述粉剂由以下组分按重量百分比混合得到填充料34～65％；粘结料1～4％；以及辐射料34～65％。2.按照权利1所述的无机辐射涂料，其特征是所述粘结料由按重量百分比70100%的速溶硅酸钠粉和030%羧甲基纤维素组成。3.按照权利1或2所述的无机辐射涂料，其特征是，所述填充料由按重量百分比熔融石英粉60100%，高温氧化铝粉040%，粘土03%，锆英石粉030%组成。4.按照权利1或2所述的无机辐射涂料，其特征是，所述辐射料由按重量百分比碳化硅4584%，三氧化二铁015%，氧化铈030%，二氧化锰010%组成。5.按照权利4所述的无机辐射涂料，其特征是，所述辐射料中碳化硅重量百分比优选为7084%。6.一种窑炉内衬用无机辐射涂料的配制方法，按照1至5任一权利要求所述原料配比，将粉状原料均匀混合后与水混合搅拌而成。7.根据权利要求6所述配制方法，其特征在于，使用羧甲基纤维素时，先将羧甲基纤维素溶于水再与其它粉料和水混合。全文摘要本发明属于无机涂料领域，特别涉及一种涂覆于窑炉内衬耐火材料的辐射节能涂料，它由粉剂和水混合组成，粉剂的组成为粘结料1～4％、填充料34～65％、辐射料34～65％。粉剂和水的重量比为1∶1～1.6。粘结料由速溶硅酸钠粉70～100％，羧甲基纤维素0～30％组成，填充料由熔融石英粉60～100％，高温氧化铝粉0～40％，粘土0～3％，锆英石粉0～30％组成，辐射料由碳化硅45～84％，三氧化二铁0～15％，氧化铈0～30％，二氧化锰0～10％组成。本发明的辐射节能涂料，抗热震性优良，隔热性好，辐射系数高，制备工艺操作简捷方便。文档编号C04B35/66GK101343427SQ20081011858公开日2009年1月14日申请日期2008年8月19日优先权日2008年8月19日发明者张根栓,李建辉,汪桂钧,陈曙光申请人:中国建筑材料科学研究总院