耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用，该耐火隔热喷涂料它包括预制浆料和固化剂两部分，所述预制浆料由耐火骨料和粘结剂配制而成，所述各组份在耐火隔热喷涂料总重量中的百分比为：60~63%耐火骨料、34~37%粘结剂、3~6%固化剂。该制备方法是将称取好的耐火骨料、粘结剂和固化剂按顺序均匀混匀得到耐火隔热喷涂料。然后采用喷粗砂的大孔径喷枪，抓紧将搅拌均匀的浆料喷涂在炉衬内壁表面，以免浆料长时间放置而固化，直接投入生产。本发明专利技术喷涂料与炉衬界面结合强度大、抗炉气冲刷能力强、热震稳定性优、红外辐射率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火隔热喷涂料，具体地指一种用于轧钢加热炉炉衬高温工作面隔热的耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
能源与环境问题是现代社会关注的重要问题，也是限制钢铁企业的快速发展主要问题之一。节能降耗和减少排放是钢铁企业技术进步和可持续发展的必然选择。加热炉是钢坯热轧的关键设备和耗能大户，其能耗占轧钢工序能耗的7510%，因而，在加热炉节能是影响钢坯热轧工序能耗的关键因素。为此，国内外就轧钢加热炉节能技术开展了大量的工作，其中，加热炉炉衬强化隔热保温技术作为一项理论清晰、技术成熟的高效节能措施在国内外得到广泛应用，尤其是在不进行加热炉炉墙改造的条件下，提高加热炉炉衬内壁的隔热热阻与高温工作面红外辐射特性的节能技术，以其施工简捷、投资少、见效快、节能效果突出等特点，得到了国内外众多钢铁企业的青睐，先后有大量的文献资料报道，如公开号为CN101113097A的中国专利技术专利公开了一种炉衬耐火砖上的红外辐射多孔陶瓷及制备方法，该专利技术提供了一种能在95(Ti20(rc温度下烧结且有一定强度、低密度、低导热系数、2. 5^20 μ m全红外波段的法向全发射率高的红外辐射多孔陶瓷及其制备方法，采用常规喷粗砂的大孔径喷枪进行喷注，可在炉衬耐火砖内壁表面形成红外辐射多孔陶瓷层。其中，红外辐射多孔陶瓷，由骨料和粘结剂制备成浆料，骨料原料的重量百分比为轻质漂珠:20 45%、苏州土 :20 40%、三氧化二铝微珠:5 15%、氧化镁:5 12%、 高发射率材料5 15%、煤粉1飞％ ;其中，高发射率材料的重量百分比为三氧化二铁 42 48%、二氧化锰20 30%，三氧化二钴8 14%、氧化铜8 13%和二氧化铈7 12%，混匀后，在126(Tl300°C条件下烧结O. 8 2h制成。三氧化二铝微珠的颗粒为100 180目。粘结剂原料的重量百分比为硅铬铝复合溶胶8(Γ90%，硅树脂1(Γ20%，所述粘结剂与骨料重量百分比为33 42%和58飞7%。所述的多孔陶瓷的制备方法依次包括以下步骤1)将苏州土、氧化镁、高发射率材料分别球磨，滤出磨球，静置3(T60min分钟，除去球磨液后；分别在 13(T20(TC温度条件下烘干；然后分别碾细，过筛28CT320目，分别保存待用；2)制备封闭孔的微小颗粒轻质漂珠将粉煤灰倒入水池中进行充分搅拌，然后让其自然沉淀，捞取漂浮在水面的物质，晾干，保存待用；3)骨料配置按重量比例造孔剂轻质漂珠2(Γ45%、苏州土 20 40%、三氧化二铝微珠5 15%、氧化镁5 12%、高发射率材料5 15%和煤粉1 5%， 混合搅拌均匀，保存待用；4)基体预处理清除炉衬耐火砖表面上的浮尘和灰、砂；5)浆料配置按粘结剂与骨料的重量百分比为33 42%和58飞7%进行配置，搅拌直至均匀待用；6) 喷注采用喷粗砂的大孔径喷枪，将搅拌均匀的浆料喷注在炉衬耐火砖上；7)阴干；8)烧结随烘炉加热烧结固化。由上可见，该专利的红外辐射多孔陶瓷由于大量漂珠与过渡金属氧化物，降低了红外辐射多孔陶瓷的耐火度，长期使用温度< 1200°C，难以满足轧钢加热炉的高温加热工况要求，同时，稀土与贵重金属氧化物的大量引入，使该专利的红外辐射多孔陶瓷成本急剧增加，影响了实际应用的节能经济效果。公布号为CN102503465A的中国专利技术专利公开了一种轻质隔热喷射料，该喷射料包括膨胀珍珠岩、轻质低铝骨料、生粘土、高铝水泥、硅微粉、复合添加剂及水玻璃。其中，复合添加剂由铁铝酸四钙和消石灰组成，具有附着性好、反弹率低的优点，可用作中低温炉窑热工设备的工作衬与隔热保温层。中国专利“高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料，公开号为CN200610017726. I的中国专利技术专利公开了一种高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料，该喷射料的原料中含有粒度为(T5mm的高铝轻质料45飞5%，粒度为18(Γ325目的焦宝石粉 10 30%，粒度为180 325目的硅石粉5 20%，粒度为180 325目的铝酸盐水泥15 30%， 粒度为(Γ5 μ m的硅酸铝纤维绒5 15%，外加聚合氯化铝0. f I. 8 %和铝酸盐耐火水泥 If 29%。按重量百分比称取除聚合氯化铝、铝酸盐耐火水泥以外的原料后，再加入聚合氯化铝、铝酸盐耐火水泥，充分混合均匀后即得成品。根据上述两项专利报道可见，专利技术具有反弹率低，导热性能低，保温效果好的特点，但因使用温度低的不足，不能满足轧钢加热炉的高温加热工况要求。2004年黄黉等在 < 广西节能 > 发表了“多晶莫来石耐火纤维和红外喷涂料组合在柳钢棒线厂步进炉上的应用及节能分”，该论文报道了采用多晶莫来石纤维在步进式加热炉炉墙与水冷梁工作面上粘贴，并在纤维表面喷涂高温远红外涂料的节能改造，有效地降低水冷热损失、炉墙散热损失，取得了降低加热炉能耗8. 42Kgce/t钢的优良效果，但实际生产中也存在纤维块间收缩裂缝、纤维冲刷脱落、热震剥落等不足。2008年张春鸿在<工业炉 > 发表了“多晶莫来石纤维在蓄热式步进梁的应用”，该论文介绍了在双蓄热式步进梁加热炉炉膛内壁及水梁表面粘贴多晶莫来石纤维贴面块和纤维块表面喷涂固化剂的详细施工技术要点，取得了加强炉体保温、减少炉体表面散热及冷却水带走的热量、延长炉体寿命、提高炉温和热效率的优良效果，其中，炉顶及炉墙外表温度平均下降了 60.7°C，吨钢燃料成本下降2. 7元，烧嘴砖、炉顶、水梁包扎的使用寿命可延长至2年以上。2011年柳云衡在<工业炉>发表了 “多晶莫来石纤维在环形加热炉的应用”，该论文介绍了多晶莫来石纤维的特性及其施工方法，对比分析了环形加热炉炉衬粘贴多晶莫来石纤维贴块前后的炉壁温度变化，结构表明，纤维粘贴后，加热炉内、外环炉墙钢板和炉顶的平均温度分别降低了 9. 8°C、14. 11和37. 2 °C，有效地降低了炉体表面散热，经过测算，年可节约燃气成本50万元左右；同时，炉子停产、开(待)轧时的升、降温速度加快，缩短了坯料的加热时间，减少了坯料在加热炉内的烧损，提高炉子的单位产量，氧化烧损量由原来的I. 5%降为了现在的 I. 342%，较好地适应了生产不饱和、频繁停(待)产的情况；但在运行I年10个月后的停炉检查中发现有15%左右的纤维贴块已脱落。根据上述论文报道，轧钢加热炉炉衬内壁多晶莫来石贴块及其表面红外辐射涂层达到了降低炉墙表面热损失、提高加热炉热效率的预期目的，但贴块剥落、施工复杂、成本昂贵等不足，影响了其节能经济效果，同时，多晶莫来石纤维的长期使用温度彡1350°C，对于目前使用温度彡1600°C的多晶氧化铝纤维，由于其易脆、纤维长度短、直径细小等原因，目前还没有多晶氧化铝纤维全纤维贴块制品，因而，报道技术还不能满足加热温度> 1350°C的轧钢加热炉的使用要求。基于耐火纤维优良的隔热保温性能，早在上世纪70年代末一些技术发达国家先后专利技术了纤维喷涂技术，并于上世纪80年代末传入我国，并在石化行业的中低温加热炉和冶金行业的中低温热处理炉上得到应用，取得了简化纤维炉衬施工、提高纤维层结合强度、延长纤维炉衬使用寿命等的应用效果，如美国曼维公司在中国申请的公开号为4CN87103966A的中国专利技术专利公开了一种表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火隔热喷涂料，其特征在于：它包括预制浆料和固化剂两部分，所述预制浆料由耐火骨料和粘结剂配制而成，所述各组份在耐火隔热喷涂料总重量中的百分比为：60~63%耐火骨料、34~37%粘结剂、3~6%固化剂；其中，所述耐火骨料按重量百分比计又由54~57%氧化铝空心球、6~9%蓝晶石、20~23%高铝熟料粉、4~7%硅微粉、5~8%α？Al2O3微粉、3~6%Cr2O3微粉、5~8%多晶氧化铝纤维组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳德刚，罗安智，蒋扬虎，孙丽萍，熊建良，朱善合，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：