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工業窯爐用耐火材料高溫防護劑的種類及作用

2019-12-17 13:06:55

在工業窯爐經受高溫氣氛的區段中,其耐火物表面常涂莫來石、氧化鋁等顆粒為主要成分,添加黏土或水玻璃等粘結劑制成的耐火性耐火材料涂劑,以防止耐火物表面與窯爐內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耐火材料涂劑時,涂劑中的水玻璃粘結劑會玻璃化,與耐火物基體產生熱膨脹差,形成裂紋而導致涂層剝落,不能充分發揮保護耐火物基體的功能,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和修補,又無疑加大了耐火材料和施工的費用,為了克服這些缺陷,一種物剝落、耐氧化、抗熱沖擊,能有效保護耐火物的耐火性防護涂劑研制成功。


1、工作窯爐用高溫防護劑的組成

(1)耐火性防護涂劑

該防護涂劑是尺寸為60`300目的陶瓷纖維、硅溶膠(二氧化硅含量5`70%,其粒徑)為主要原料,適量配合有機粘結劑而成。

(2)陶瓷纖維

所用陶瓷纖維視使用溫度來定,如使用溫度800`1600℃,宜使用以氧化鋁為主要成分的鋁纖維。使用時將所用纖維粉碎,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300目,粘附力減低,纖維配合量為30`50%(按重量計)

(3)硅溶膠

硅溶膠作為一種無機粘結料使用,所含二氧化硅在5`70%范圍內,10`15%,若二氧化硅含量不在此范圍內,不是粘結力降低,易剝落,就是涂劑表面熔融出二氧化硅,防止與燒成物的熔附效果較弱,此外,為提高二氧化硅粒徑均勻性,不是粘結力應粒子間結合力減少而降低,二氧化硅粒徑應保持在5`30/um范圍內。硅溶膠的配合量為 50`65% (按重量計)。

工業窯爐

(4)有機粘結劑

有機粘結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。


2、工業窯爐用高溫防護劑的使用方法及效果

表涂方法:該耐火性保護涂劑可以噴涂、刷涂或浸漬方式涂在耐火物表面。涂覆保護層厚度一般為0.1`2mm。但在窯爐壁內使用的基材為爐襯耐火物時,為提高隔熱性,涂層厚度可以在2mm以上,在耐火物表里,涂劑的適宜涂覆粘度為2.5`30泊。


3、涂劑應用效果

該防護涂劑能在耐火物基本表里牢固粘附,生產硅氧烷鍵,組織結構致密堅硬,特別是涂以碳化硅耐火物表里,形成保護層有富氧化鋁層和富氧化硅層組成,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。


4、應用實例

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,然后取得混合的陶瓷纖維38%與以硅溶膠為主要成分的無機粘結劑61.8%,再配合0.2%羧甲基纖維素配成粘度10泊的耐火性防護涂劑,在0.7-7mm涂層厚度范圍內,以每0.1mm厚度變化,分別涂在厚度為1mm時,沖擊阻力值為未涂涂劑的耐火物的14倍,不過保護涂層不宜厚,因為涂層厚度過厚,沖擊阻力值雖有待提高,但剝落率相反而會增大。

另將形成同一保護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,結果耐火板表面未有龜裂出現,而且經受急冷急熱沖擊后,抗折強度在900℃急冷溫差下較無保護涂層的耐火板提高約15%,另外帶保護涂層的耐火板可繼續在1350℃高溫下使用,使用壽命為無保護涂層的耐火板的2倍。

由上可見,該耐火性防護涂劑涂以窯爐,煙道以及其它高溫氣氛下的耐火物表面,能形成有效的保護層,防止對耐火物基本的損害,延長其使用壽命,同時降低保養和維修次數,節省耐火材料和施工費用,帶來顯著的經濟效益,該防護涂劑使用各種耐火物和耐熱金屬部件。


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