一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其组成按质量百分数计如下莫来石骨料50～65wt％，70高铝粉16～25wt％，α

【技术实现步骤摘要】
一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料


[0001]本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料。

技术介绍

[0002]目前国内热风炉结构大多采用顶燃式，送风温度可达到1250～1300℃，其燃烧室位于热风炉的顶部区域，这就使得热风炉顶部温度较高，能达到1350℃以上。在实际生产过程中，炉顶内会形成大量氮氧化合物，当温度降低时与冷凝水结合形成酸性物质，对炉壳产生一种晶间应力腐蚀，造成炉壳受酸侵蚀变薄受损，严重时造成热风炉停产。因此炉壳内的耐火材料保护层就显得尤为关键，需要其具有强度高，不开裂，耐酸侵蚀性好，高温稳定性好，体积稳定的特性。目前该球顶部位特殊不适宜浇筑施工，一般普遍采用喷涂方式施工。而水泥结合喷涂料含大量CaO，在酸性条件下易与酸反应，侵蚀较严重，导致耐酸性较差，不适宜用于该部位。水玻璃结合喷涂料受酸侵蚀后强度会降低，且因含较多的Na2O，这些物质属于强助熔剂，导致喷涂料耐火度和荷重软化温度较低，影响材料高温性能，容易产生收缩裂纹、剥落使炉壳受到酸和高风温的侵蚀。
[0003]CN201410292677.7公开了一种热风炉穹顶硅莫红喷涂料，采用红柱石、莫来石和碳化硅为主要原料，增强了喷涂料的抗蠕变、低膨胀性和抗热震性能，体积稳定性好，高温热膨胀系数小，提高了热风炉使用寿命。但是采用铝酸盐水泥结合材料在酸性气氛环境下被侵蚀较为严重，表面溶蚀粉化，因此并不适用于酸性环境的热风炉拱顶。
[0004]CN201010536567.2公开了炼铁高炉热风炉用耐酸喷涂料组合物及其使用方法，采用酸性和半酸性原料添加各种外加剂，达到耐酸目的。但是添加了大量生粘土，降低了材料高温使用性能，且水玻璃结合材料在受到酸侵蚀后强度会降低。
[0005]CN200910060473.X公开用于酸性介质气氛工业炉内衬的高强耐酸耐磨喷涂料，采用大量废料做为原来来降低成本。但是使用硅酸盐水泥做结合剂，在酸性气氛环境下被侵蚀较为严重，表面溶蚀粉化，因此并不适用于酸性环境的热风炉拱顶。
[0006]CN201910753892.5公开了一种用于热风炉拱顶高温部位的耐酸喷涂料，采用大量废料做为原来来降低成本。采用水玻璃做结合剂。但是水玻璃结合材料在受到酸侵蚀后强度会降低，且水玻璃中Na含量较多，高温性能不好。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，它具有固化后强度高、耐酸侵蚀性强、中高温性能好等优点，在受到酸侵蚀后强度不降低，高温体积稳定性好。
[0008]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0009]一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其组成按质量百分数计如下：
[0010]莫来石骨料50～65wt％，70高铝粉16～25wt％，α
‑
Al2O3微粉3～6wt％，石英粉2～6wt％、蓝晶石颗粒1～4wt％，增粘剂0.1～0.6wt％、固化剂0.5～2wt％，促进剂0.2～0.6wt％，改性快干硅溶胶10～13wt％。
[0011]上述方案中，所述莫来石骨料由粒径为5～3mm、3～1mm和1～0.074mm的三种颗粒组成，其质量百分比分别为15wt％、50wt％、35wt％；其中Al2O3含量≥45wt％，Fe2O3含量≤0.6wt％。
[0012]上述方案中，所述70高铝粉粒度≤0.074mm；其中Al2O3含量≥70wt％，Fe2O3含量≤0.8wt％。
[0013]上述方案中，所述α
‑
Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％，D50≤2μm。
[0014]上述方案中，所述石英粉SiO2含量≥98wt％，粒度为≤0.045mm。
[0015]上述方案中，所述蓝晶石的颗粒粒度为0.088～0.3mm。
[0016]上述方案中，所述增粘剂为羧甲基淀粉钠、藻酸丙二醇酯中的一种或混合。
[0017]上述方案中，所述固化剂为活性氧化镁，其中MgO含量≥90wt％，粒度≤0.045mm。
[0018]上述方案中，所述促进剂为一种氨基改性硅烷偶联剂。以结构式Y
‑
Si
‑
OR为例，
‑
OR为烷氧基，
‑
Y为带有氨基的有机官能团。形态为白色可流动的粉状固体，可有效改善材料在钢壳上的附着力。
[0019]上述方案中，所述改性快干硅溶胶采用硅溶胶经过铝离子交换技术改性而成，铝离子位于胶体固定层同时ζ电位降低，达到快速凝胶要求。比重为1.21～1.26，pH＝7～9，平均粒径为10～17nm。
[0020]上述适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]各组份按配比称重后经机械搅拌混合成均匀集料，改性快干硅溶胶采用桶包装。将喷涂料双组分(粉料和结合剂)包装运至施工现场，将粉料和少量结合剂在搅拌机中混合搅拌均匀后送入喷涂机，在喷枪口位置加入剩余硅溶胶并调整到合适的加入量，采用半干法喷涂方式对热风炉顶部部位进行喷涂施工。
[0022]相对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
[0023]现有技术中半干法喷涂材料均为水玻璃或水泥结合，水玻璃作为结合剂直接引入了K、Na等低熔物，水泥做结合剂引入了Ca
2+
，高温下生产钙长石、钙黄长石等低熔物；本专利技术以硅溶胶做为结合剂的半干法喷涂料，不带入低熔点的物质，保证了高温性能。
[0024]现有技术经过酸侵蚀后强度均会不同程度的降低，并且材料逐步被溶蚀、粉化、脱落；本专利技术在酸性环境中可促进硅溶胶硅氧烷键的缩聚反映，酸侵蚀后强度不仅不降低还可所提高，面层完好，并未出现被侵蚀的迹象，延长了热风炉的使用寿命。
[0025]本专利技术在高温下体积稳定，材料内部莫来石化反应产生微膨胀的效果，避免了材料收缩开裂，避免了炉壳受到酸侵蚀。
[0026]本专利技术采用不同粒度的双膨胀剂(石英粉、蓝晶石)复合加入，使不同的膨胀剂发挥各自作用温度条件下的膨胀效果。
[0027]本专利技术引入活性氧化镁做为固化剂，即可使材料喷涂到钢壳上后迅速变干产生一定的粘结强度但不硬化，给予材料喷涂后一定的修补时间，之后再逐步硬化产生强度。
具体实施方式
[0028]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护效果的限制。
[0029]本专利技术制备的适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其组成按质量百分数计如下：
[0030]莫来石骨料50～65wt％，70高铝粉16～25wt％，α
‑
Al2O3微粉3～6wt％，石英粉2～
6wt％、蓝晶石颗粒1～4wt％，增粘剂0.1～0.6wt％、固化剂0.5～2wt％，促进剂0.2～0.6wt％，改性快干硅溶胶10～13wt％。
[0031]具体实施方式中所用原材料按照以下要求配制：
[0032]莫来石骨料由粒径为5～3mm、3～1mm和1～0.074mm的三种颗粒组成，其质量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其特征在于组成按质量百分数计如下：莫来石骨料50～65wt％，70高铝粉16～25wt％，α
‑
Al2O3微粉3～6wt％，石英粉2～6wt％、蓝晶石颗粒1～4wt％，增粘剂0.1～0.6wt％、固化剂0.5～2wt％，促进剂0.2～0.6wt％，改性快干硅溶胶10～13wt％。2.如权利要求1所述适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其特征在于所述莫来石骨料由粒径为5～3mm、3～1mm和1～0.074mm的三种颗粒组成，其质量百分比分别为15wt％、50wt％、35wt％；其中Al2O3含量≥45wt％，Fe2O3含量≤0.6wt％。3.如权利要求1所述适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其特征在于所述70高铝粉粒度≤0.074mm；其中Al2O3含量≥70wt％，Fe2O3含量≤0.8wt％。4.如权利要求1所述适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料，其特征在于所述α
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘会永，丛培源，胡进，项冰，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：