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        工业窑炉用耐火材料高温防护剂的种类及作用

        2019-12-17 13:06:55

        在工业窑炉经受高温气氛的区段中,其耐火物表面常涂莫来石、氧化铝等颗粒为主要成分,添加黏土或水玻璃等粘结剂制成的耐火性耐火材料涂剂,以防止耐火物表面与窑炉内烧成物相互熔附和耐火物表面损害,然而在耐火物表面涂以上述耐火材料涂剂时,涂剂中的水玻璃粘结剂会玻璃化,与耐火物基体产生热膨胀差,形成裂纹而导致涂层剥落,不能充分发挥保护耐火物基体的功能,而且隔热性降低,抗热冲击效果减弱,使耐火物使用寿命缩短,这就需要频繁的维护和修补,又无疑加大了耐火材料和施工的费用,为了克服这些缺陷,一种物剥落、耐氧化、抗热冲击,能有效保护耐火物的耐火性防护涂剂研制成功。


        1、工作窑炉用高温防护剂的组成

        (1)耐火性防护涂剂

        该防护涂剂是尺寸为60`300目的陶瓷纤维、硅溶胶(二氧化硅含量5`70%,其粒径)为主要原料,适量配合有机粘结剂而成。

        (2)陶瓷纤维

        所用陶瓷纤维视使用温度来定,如使用温度800`1600℃,宜使用以氧化铝为主要成分的铝纤维。使用时将所用纤维粉碎,除铁,筛分成尺寸为60`300目的短纤维,陶瓷纤维尺寸小于60目,抗热冲击性降低,超过300目,粘附力减低,纤维配合量为30`50%(按重量计)

        (3)硅溶胶

        硅溶胶作为一种无机粘结料使用,所含二氧化硅在5`70%范围内,10`15%,若二氧化硅含量不在此范围内,不是粘结力降低,易剥落,就是涂剂表面熔融出二氧化硅,防止与烧成物的熔附效果较弱,此外,为提高二氧化硅粒径均匀性,不是粘结力应粒子间结合力减少而降低,二氧化硅粒径应保持在5`30/um范围内。硅溶胶的配合量为 50`65% (按重量计)。

        工业窑炉

        (4)有机粘结剂

        有机粘结剂使用粉末状羧甲基纤维素,聚乙烯醇或甘油,其配合量适量。


        2、工业窑炉用高温防护剂的使用方法及效果

        表涂方法:该耐火性保护涂剂可以喷涂、刷涂或浸渍方式涂在耐火物表面。涂覆保护层厚度一般为0.1`2mm。但在窑炉壁内使用的基材为炉衬耐火物时,为提高隔热性,涂层厚度可以在2mm以上,在耐火物表里,涂剂的适宜涂覆粘度为2.5`30泊。


        3、涂剂应用效果

        该防护涂剂能在耐火物基本表里牢固粘附,生产硅氧烷键,组织结构致密坚硬,特别是涂以碳化硅耐火物表里,形成保护层有富氧化铝层和富氧化硅层组成,可阻止氧和燃烧气体的侵蚀,具有良好的防氧化效果,防止耐火物变质。


        4、应用实例

        将尺寸70目的氧化铝陶瓷纤维与150目的同一纤维等量混合,然后取得混合的陶瓷纤维38%与以硅溶胶为主要成分的无机粘结剂61.8%,再配合0.2%羧甲基纤维素配成粘度10泊的耐火性防护涂剂,在0.7-7mm涂层厚度范围内,以每0.1mm厚度变化,分别涂在厚度为1mm时,冲击阻力值为未涂涂剂的耐火物的14倍,不过保护涂层不宜厚,因为涂层厚度过厚,冲击阻力值虽有待提高,但剥落率相反而会增大。

        另将形成同一保护涂层的耐火板送入烧成窑炉,升温至300`900℃,立即取出,常温急冷,观察龟裂状态,结果耐火板表面未有龟裂出现,而且经受急冷急热冲击后,抗折强度在900℃急冷温差下较无保护涂层的耐火板提高约15%,另外带保护涂层的耐火板可继续在1350℃高温下使用,使用寿命为无保护涂层的耐火板的2倍。

        由上可见,该耐火性防护涂剂涂以窑炉,烟道以及其它高温气氛下的耐火物表面,能形成有效的保护层,防止对耐火物基本的损害,延长其使用寿命,同时降低保养和维修次数,节省耐火材料和施工费用,带来显著的经济效益,该防护涂剂使用各种耐火物和耐热金属部件。


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