工业窑炉用耐火材料高温防护剂的种类及作用

在工业窑炉经受高温气氛的区段中,其耐火物表面常涂以莫来石、氧化铝等颗粒为主要成分,添加粘土或水玻璃等粘结剂而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?;つ突鹞锘宓墓δ?,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,一种无剥落、耐氧化、抗热冲击,能有效?;つ突鹞锏哪突鹦苑阑ね考裂兄瞥晒?。

  一、工业窑炉用高温防护剂的组成

  1、耐火性防护涂剂 该防护涂剂是由尺寸为60~300目的陶瓷纤维、硅溶胶(二氧化硅含量5~70%,其粒径5~30/um)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。如使用温度为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,粘附力降低。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,最佳为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,就是涂剂表面易熔融出二氧化硅,防止与烧成物的熔附效果减弱。此外,为提高二氧化硅粒径均匀性,不使粘结力因粒子间结合力减小而降低,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)。

  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。

  二、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?;ね考量梢耘缤?、刷涂或浸渍方式涂在耐火物表面。涂覆?;げ愫穸纫话阄?.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,涂层厚度可在2mm以上。在耐火物表面,涂剂的适宜涂覆粘度为2.5~30泊。

  三、涂剂应用效果 该防护涂剂能在耐火物基体表面牢固粘附,生成硅氧烷键,组织结构致密坚硬,特别是涂以碳化硅耐火物表面,形成的?;げ阌筛谎趸敛愫透欢趸璨阕槌?,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。

  四、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为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厚度的变化,分别涂在碳化硅耐火板表面,送入最高温度为1350℃的窑中烧成12小时,取出,测定冲击阻力值。测定结果表明,?;ね坎愫穸任?mm时,冲击阻力值为未涂涂剂的耐火物的14倍。不过,?;ね坎悴灰撕?,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?;ね坎愕哪突鸢逅腿肷粘梢ぢ?,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,而且经受急冷热冲击后,抗折强度在900℃急冷温差下较无?;ね坎愕哪突鸢逄岣咴?5%。另外,带?;ね坎愕哪突鸢蹇杉绦?350℃高温下使用,使用寿命为无?;ね坎愕哪突鸢宓?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?;げ?,防止对耐火物基体的损害,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。该防护涂剂使用于各种耐火物和耐热金属部件。


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