专利名称：超临界锅炉防磨抗蚀涂料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及防磨抗蚀涂料的生产技术，尤其涉及一种超临界锅炉防磨抗蚀涂料及其生产方法。
背景技术：
燃煤电厂锅炉的磨损与腐蚀是困扰电厂安全运行的重大问题。超临界锅炉通常指224.56表大气压以上，蒸汽温度540-650℃的大型燃煤锅炉，该类锅炉所提供的发电量占全国总发电量的80％以上。由于超临界锅炉蒸汽温度烟气温度高，锅炉炉管系统庞大等等出现问题的部位多。其中，锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管)因受到飞灰的高温冲蚀磨损及烟气的高温腐蚀导致管壁减薄而产生爆管事故是最常见的安全运行事故。所以，高温冲蚀问题是影响其燃煤电厂正常运行的一个非常重要的因素。全国每年因磨损与腐蚀导致锅炉爆管造成的损失至少在一佰亿元以上，其造成的间接影响和损失更是不可估量。
传统的防磨措施是在锅炉管道上加装防磨钢瓦，由于钢瓦在运行过程中易变形、脱落、偏转而起不到良好的防磨效果还影响热效率。防腐蚀措施通常采用渗铝管技术，由于渗层薄亦无法起到理想的效果。直接更换管子既不经济本也没有从本质上解决问题。使用普通的防磨抗蚀涂料难以取得良好效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使涂料涂层结合强度较高、耐磨耐腐蚀性能好、性能稳定的超临界锅炉防磨抗蚀涂料及其生产方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下一种超临界锅炉防磨抗蚀涂料，其特征在于由纳米级氧化铝、碳化钛、氧化硅和氧化锆、蜡石粉、金属铝粉、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠以及自制的耐高温胶粘剂组成，其重量配比为甲组份重量百分比(％)20～80纳米Al2O314～17％30～60纳米TiC 3～5％10～50纳米SiO225～28％ZrO29～10％CaO·2Al2O39～12％Al2(Si4O10)(OH)211～13％Al粉8～9％CaO 6～9％MgO 2～4％K2O1～3％Na2O 1～2％
乙组份高温胶粘剂(Na2O·3.1SiO2和10～20％环氧丙烯酸酯混合稠状胶体溶液)，其重量占甲组份28～35％。
甲组份经充分混合并球磨40至50小时，再添加重量为甲组份28～35％的乙组份充分搅拌均匀调至浆料状，用0.5～0.8MPa压缩空气喷涂至经除锈处理的超临界锅炉“四管”外表面形成涂层，厚度为0.3～1mm，经24～48小时固化后形成一定强度即可使用。随着锅炉温度升高该涂层将自行烧结成结合强度较高的陶瓷结构涂层，并具有耐磨耐腐蚀性能好，性能稳定等特点。
本发明与现有技术相比，具有以下优点经上述过程制备的纳米防磨抗蚀涂料易于喷涂施工，所得到的涂层表观细腻、致密、不开裂、不鼓泡。经高温烧结后具有较高的结合强度，良好的耐温性和抗氧化性，优良的耐磨性和耐腐蚀性能。还具有比普通无机涂层更高的导热系数。对于原来无法防护的部位采用该涂料亦可实现。使用该涂料后，“四管”的使用寿命可提高1～2个大修周期。这种涂料可广泛地应用于燃煤电厂锅炉管道、化工设备、冶金工业等高温应用领域。
具体实施例方式
实施例1甲组份 重量百分比(％)20～80纳米Al2O317％30～60纳米TiC 5％10～50纳米SiO225％
ZrO210％CaO·2Al2O312％Al2(Si4O10)(OH)211％Al粉 8％CaO6％MgO2％K2O 3％Na2O 1％乙组份高温胶粘剂(Na2O·3.1SiO2和10％环氧丙烯酸酯混合稠状胶体溶液)。
甲组份经球磨50小时，再添加重量比为甲组份28％的乙组份充分搅拌均匀调至浆料状，用0.6MPa压缩空气喷涂至经除锈处理的工件表面形成涂层，厚度为0.5mm，经24～48小时固化后投入使用。
按上述规范制成的涂层具有下列特征效果1、结合强度20MPa以上。
2、硬质相硬度HV0.12400以上。
3、导热系数0.10cal/cm·℃·S以上。
4、耐温大于1300℃。
5、硬度高、耐磨性好，有较强的耐蚀性，主要适用于燃煤电厂锅炉“四管”防高温冲蚀磨损。
实施例2甲组份 重量百分比(％)20～80纳米Al2O314％30～60纳米TiC 3％10～50纳米SiO228％ZrO29％CaO·2Al2O39％Al2(Si4O10)(OH)212％Al粉 9％CaO9％MgO4％K2O 1.5％Na2O 1.5％乙组份高温胶粘剂(Na2O·3.1SiO2和20％环氧丙烯酸酯混合稠状胶体溶液)。
甲组份经球磨40小时，再添加重量比为甲组份34％的乙组份充分搅拌均匀调至浆料状，用0.6MPa压缩空气喷涂至经除锈处理的工件表面形成涂层，厚度为0.3mm，经24～48小时固化后投入使用。
按上述规范制成的涂层具有下列特征效果1、结合强度22MPa以上。
2、硬质相硬度HV0.12200以上。
3、导热系数0.11cal/cm·℃·S以上。
4、耐温大于1200℃5、耐蚀性好、抗磨能力较强，主要适用于燃煤电厂锅炉“四管”防高温腐蚀及磨损。
实施例3甲组份重量百分比(％)20～80纳米Al2O315％30～60纳米TiC 4％10～50纳米SiO226％ZrO29.5％CaO·2Al2O3 10.5％Al2(Si4O10)(OH)213％Al粉 8.5％CaO 7.5％MgO 3％K2O 1％Na2O 2％乙组份高温胶粘剂(Na2O·3.1SiO2和15％环氧丙烯酸酯混合稠状胶体溶液)。
甲组份经球磨45小时，再添加重量比为甲组份32％的乙组份充分搅拌均匀调至浆料状，用0.7MPa压缩空气喷涂至经除锈处理的工件表面形成涂层，厚度为1.0mm，经24～48小时固化后投入使用。
按上述规范制成的涂层具有下列特征效果1、结合强度21MPa以上。
2、硬质相硬度HV0.12300以上。
3、导热系数0.11cal/cm·℃·S以上。
4、耐温大于1250℃。
5、硬度较高、耐磨耐蚀性较好，主要适用于燃煤电厂锅炉“四管”防高温冲蚀磨损。
权利要求
1.一种超临界锅炉防磨抗蚀涂料，其特征在于由纳米级氧化铝、碳化钛、氧化硅和氧化锆、蜡石粉、金属铝粉、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠以及自制的耐高温胶粘剂组成，其重量配比为甲组份重量百分比(％)20～80纳米Al2O314～17％30～60纳米TiC 3～5％10～50纳米SiO225～28％ZrO29～10％CaO·2Al2O39～12％Al2(Si4O10)(OH)211～13％Al粉 8～9％CaO 6～9％MgO 2～4％K2O 1～3％Na2O 1～2％乙组份高温胶粘剂(Na2O·3.1SiO2和10～20％环氧丙烯酸酯混合稠状胶体溶液)，其重量占甲组份28～35％。
2.一种生产权利要求1所述的超临界锅炉防磨抗蚀涂料的方法，其特征是甲组份经充分混合并球磨40至50小时，再添加重量为甲组份28～35％的乙组份充分搅拌均匀调至浆料状。
全文摘要
本发明涉及防磨抗蚀涂料的生产技术，尤其涉及一种超临界锅炉防磨抗蚀涂料及其生产方法。该防磨抗蚀涂料由纳米级氧化铝、碳化钛、氧化硅和氧化锆、蜡石粉、金属铝粉、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠经混合并球磨后和高温胶粘剂充分搅拌均匀调至浆料状生产而成。其目的是为了提供一种涂层结合强度较高、耐磨耐腐蚀性能好、性能稳定的超临界锅炉防磨抗蚀涂料及其生产方法。与现有技术相比，使用该涂料后，涂层表观细腻、致密、不开裂、不鼓泡，导热系数高，“四管”的使用寿命可提高1～2个大修周期。可广泛地应用于燃煤电厂锅炉管道、化工设备、冶金工业等高温应用领域。
文档编号C09D5/08GK1786085SQ20041010085
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者刘少光 申请人:刘少光