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陶瓷窯爐用耐火物的防護(hù)涂劑

發(fā)布:2008-11-26 10:26:45  來(lái)源: 科技在線 [字體: ]

  在陶瓷工業(yè)窯爐經(jīng)受高溫氣氛的區(qū)段的耐火物表面常涂以莫來(lái)石、氧化鋁等顆粒為主要成分,添加粘土或水玻璃等粘結(jié)劑而成的耐火性涂劑,以防止耐火物表面與窯爐內(nèi)燒成物相互熔附和耐火物表面損害。然而在耐火物表面涂以上述涂劑時(shí),涂劑中的水玻璃粘結(jié)劑會(huì)玻璃化,與耐火物基體產(chǎn)生熱膨脹差,形成裂紋而導(dǎo)致涂層剝落,不能充分發(fā)揮保護(hù)耐火物基體的功能,而且隔熱性降低,抗熱沖擊效果減弱,使耐火物使用壽命縮短,這就需要頻繁的維護(hù)和修補(bǔ),又無(wú)疑加大了耐火材料和施工的費(fèi)用。為了克服這些缺陷,一種元?jiǎng)兟、耐氧化、抗熱沖擊,能有效保護(hù)耐火物的耐火性防護(hù)涂劑研制成功。

   一、耐火性防護(hù)涂劑

  該防護(hù)涂劑是由尺寸為60~300目的陶瓷纖維、硅溶膠(二氧化硅含量5~70%,其粒徑5~30/um)為主要原料,適量配合有機(jī)粘結(jié)劑而成。

 。、陶瓷纖維

  所用陶瓷纖維視使用溫度來(lái)定。如使用溫度為800°~1600℃,宜使用以氧化鋁為主要成分的鋁纖維。使用時(shí),將所用纖維粉碎,除鐵,篩分成尺寸為60~300目的短纖維。陶瓷纖維尺寸小于60目,抗熱沖擊性降低,超過(guò)300目,粘附力降低。纖維配合量為30~50%(按重量計(jì))。

 。、硅溶膠

  硅溶膠作為一種無(wú)機(jī)粘結(jié)料使用,所含二氧化硅在5~70%范圍內(nèi),最佳為10~15%。若二氧化硅含量不在此范圍內(nèi),不是粘結(jié)力降低,易剝落,就是涂劑表面易熔融出二氧化硅,防止與燒成物的熔附效果減弱。此外,為提高二氧化硅粒徑均勻性,不使粘結(jié)力因粒子間結(jié)合力減小而降低,二氧化硅粒徑應(yīng)保持在5~30/um范圍內(nèi)。硅溶膠的配合量為50~65%(按重量計(jì))。

 。场⒂袡C(jī)粘結(jié)劑

  有機(jī)粘結(jié)劑使用粉末狀羧甲基纖維素,聚乙烯醇或甘油。其配合量適量。

  二、表涂方法

  該耐火性保護(hù)涂劑可以噴涂、刷涂或浸漬方式涂在耐火物表面。涂覆保護(hù)層厚度一般為0.1~2mm。但在窯爐壁內(nèi)使用的基材為爐襯耐火物時(shí),為提高隔熱性,涂層厚度可在2mm以上。在耐火物表面,涂劑的適宜涂覆粘度為2.5~30泊。

  三、涂劑應(yīng)用效果

  該防護(hù)涂劑能在耐火物基體表面牢固粘附,生成硅氧烷鍵,組織結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬,特別是涂以碳化硅耐火物表面,形成的保護(hù)層由富氧化鋁層和富二氧化硅層組成,可阻止氧和燃燒氣體的侵蝕,具有良好的防氧化效果,防止耐火物變質(zhì)。

  四、應(yīng)用實(shí)例

  將尺寸70目的氧化鋁陶瓷纖維與150目的同一纖維等量混合,然后取混合的陶瓷纖維38%與以硅溶膠為主要成分的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑61.8%,再配合0.2%羧甲基纖維素配成粘度為10泊的耐火性防護(hù)涂劑,在0.7-7mm涂層厚度范圍內(nèi),以每0.1mm厚度的變化,分別涂在碳化硅耐火板表面,送入最高溫度為1350℃的窯中燒成12小時(shí),取出,測(cè)定沖擊阻力值。測(cè)定結(jié)果表明,保護(hù)涂層厚度為1mm時(shí),沖擊阻力值為未涂涂劑的耐火物的14倍。不過(guò),保護(hù)涂層不宜厚,因?yàn)橥繉雍穸冗^(guò)厚,沖擊阻力值雖有待提高,但剝落率相反而會(huì)增大。

  另將形成同一保護(hù)涂層的耐火板送入燒成窯爐,升溫至300°~900℃,立即取出,常溫急冷,觀察龜裂狀態(tài),結(jié)果耐火板表面未有龜裂出現(xiàn),而且經(jīng)受急冷熱沖擊后,抗折強(qiáng)度在900℃急冷溫差下較無(wú)保護(hù)涂層的耐火板提高約15%。另外,帶保護(hù)涂層的耐火板可繼續(xù)在1350℃高溫下使用,使用壽命為無(wú)保護(hù)涂層的耐火板的2倍。

  由上可見(jiàn),該耐火性防護(hù)涂劑涂以窯爐,煙道以及其它高溫氣氛下的耐火物表面,能形成有效的保護(hù)層,防止對(duì)耐火物基體的損害,延長(zhǎng)其使用壽命,同時(shí)降低保養(yǎng)和維修次數(shù),節(jié)省耐火材料和施工費(fèi)用,帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。該防護(hù)涂劑使用于各種耐火物和耐熱金屬部件。

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