[发明专利]一种用于蜂窝陶瓷蓄热体表面改性锆刚玉料浆及其制浆方法、用途

说明书

本发明公开了一种用于蜂窝陶瓷蓄热体表面改性的锆刚玉料浆及制浆方法。料浆配方包括至少一种分散剂、至少一种结合剂、至少一种增稠剂和消泡剂。该料浆浸渍涂覆在蜂窝陶瓷蓄热体表面所形成的改性涂层分散均匀，挂浆率高，结合紧密，脱落率低，抗渣性能优良。

技术领域

本发明属于陶瓷表面改性技术领域，涉及改性料浆的制备，尤其涉及一种用于蜂窝陶瓷蓄热体表面改性锆刚玉料浆及其制浆方法、用途。

背景技术

蜂窝陶瓷蓄热体是目前所用蓄热材料中结构较合理、换热效率较高的一种蓄热体，其优点是蜂窝体体积小、换热与节能效果好、便于实现自动化控制、配套设备简单等，其中以正方形格孔结构蓄热体应用最为广泛。但在实际生产中却普遍存在蓄热体格孔积灰堵塞、格孔熔融变形、通孔开裂破碎等问题，导致蓄热体使用寿命较短，严重地影响了蜂窝蓄热体的综合使用性能和蓄热式燃烧的节能效果[王波，等，2020；朱善合，等，2015]。目前，根据蓄热体破损原因的分析，结合国内外相关报道[Al-Harbi O A,et al,2015]，总结了如下延缓蜂窝蓄热体破损，延长蓄热体使用寿命的改进措施：(1)合理控制空燃比，保证合适的炉内气氛和温度，尽量减少氧化铁皮的生成量，减缓高温段蓄热体与铁氧化物反应的低熔点物质生成，从而延缓蓄热体积灰堵塞。(2)加强煤气质量控制，减少煤气中粉尘和水含量；在煤气蓄热室内加抖动式滤灰网。(3)用耐火泥封堵蜂窝蓄热体上部闪缝。采用混有高温耐火纤维的耐火泥浆封堵，可使用较长时间，从而避免蓄热箱内换热气体偏流或短路。(4)加热炉分段、蓄热箱内分层使用材质、规格不同的蜂窝蓄热体或开发高性能蜂窝蓄热体。(5)由于高炉煤气本身的特性，蓄热体的堵塞和蓄热能力的下降几乎是必然的，应根据蓄热体受堵后对生产的影响程度(生产下降、能耗上升)定期更换蓄热体。

上述方法可以达到改善蜂窝陶瓷蓄热体格孔积灰堵塞、格孔熔融变形、通孔开裂破碎等影响其使用寿命的问题，但是，关于采用抗渣性能优良、热稳定性好、使用寿命长等特点的新型蜂窝陶瓷蓄热体来取代现有产品从而延长蓄热体服役时间的报道几乎没有。因此，开发出使用寿命长的新型蜂窝陶瓷蓄热体具有重要的研究意义。

用于冶金工业热风炉的莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体主要成分为Al₂O₃和SiO₂，由于热风炉的存在，当烟气通过蓄热体时，烟气中有FeO和Fe₂O₃容易与蜂窝陶瓷反应生成低共熔物附着在孔洞表面，日积月累容易堵塞孔洞，影响蓄热体的服役时间[Chen A N,et al,2019]。为了改善蜂窝陶瓷蓄热体表面易被侵蚀导致使用寿命短的问题，本发明综合利用分散剂、结合剂和增稠剂，提供一种制浆配方，以及相应涂层涂覆方法，用于蜂窝陶瓷蓄热体的表面改性。

发明内容

本发明的目的是提供一种流变性能优良，改性后试样抗渣性能优良，制备过程简单的用于蜂窝陶瓷蓄热体表面改性锆刚玉料浆的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

1、按质量百分数计，包含如下组分：锆刚玉微粉(粒径≤0.074μm)30ˉ40％，分散剂0.1ˉ0.5wt％，结合剂0.5ˉ3wt％，增稠剂1.0ˉ1.6wt％、消泡剂0.1ˉ0.5wt％和去离子水余量。

2、所述分散剂为高分子聚合物聚丙烯酰胺、聚羧酸盐、聚丙烯酸及其钠盐、羟甲基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。

3、所述结合剂为高分子聚合物木质素磺酸盐、木质素磺酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、木质素磺酸铵中的至少一种。

4、所述增稠剂为水溶性纤维素类甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的至少一种。

5、根据权利要求1所述的改性料浆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类、聚醚改性硅消泡剂中的至少一种。