[发明专利]窑炉内衬用无机辐射涂料

说明书

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Al₂O₃-SiO₂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Al₂O₃-SiO₂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1～5∶0.005～0.1∶0～1∶0～0.5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250℃～300℃采用玻璃粉固化，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∶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％。

其中，所述粘结料由按重量百分比70～100％的速溶硅酸钠粉和0～30％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60～100％，高温氧化铝粉0～40％，粘土0～3％，锆英石粉0～30％组成。所述辐射料由按重量百分比碳化硅45～84％，三氧化二铁0～15％，氧化铈0～30％，二氧化锰0～10％组成。

所述辐射料中碳化硅重量百分比优选为70～84％。

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Al₂O₃-SiO₂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。

具体实施方式