氧化矽系高溫紅外輻射塗料及其製備方法
2023-06-04 00:41:56
專利名稱：氧化矽系高溫紅外輻射塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種氧化矽系高溫紅外輻射塗料及其製備方法，適用於工業爐窯內 襯，以達到節能降耗的目的。技術背景
能源是人類社會賴以生存和發展的主要物質基礎，隨著社會不斷發展對能源的需 求也不斷增加，因此對能源的合理開發利用變得尤為重要。而我國是工業能耗大戶，工業企 業能耗佔全國總能耗的60% 70%，而西方國家這方面的比重只佔1/3，所以我國目前節 能降耗的重點還應放在工業能耗上。其中，工業爐窯的能耗又佔工業總能耗的60%，佔全國 總能耗的25% 30%，工業爐窯量大面廣、高耗能、高汙染是制約我國低碳經濟發展的一 大突出問題。近年來，我國工業爐窯生產和節能技術已經取得了長足的發展，但是與國際先 進水平相比仍存在較大的差距。為此，我們要提高燒成效率，降低燒成能耗。爐窯的燒成能 耗和燒成效率與許多因素有關，涉及到爐窯的施工方法、建造爐窯所使用的材料、餘熱的回 收利用等。高溫紅外輻射塗料，作為一種新型的提高爐窯節能效率的有效途徑，在國內外備 受關注。
紅外輻射塗料作為工業爐上的一種節能新材料，在工業爐中應用可收到良好的節 能效果，同時對基體材料具有良好的保護作用，可延長工業爐使用壽命，減輕爐窯維護工作 量。此外，通過強化爐內輻射傳熱，改善爐內加熱的溫度均勻性，提高爐子的熱效率及產品 的加熱質量，因而深受人們的關注；在世界礦物能源不斷開發與利用的情況下，有限的礦物 能源資源的枯竭問題，時時都在威脅著整個世界的經濟發展，大力開發與應用節能新技術、 新材料已刻不容緩。因此，紅外輻射塗料作為工業爐節能中的一種新材料，具有強大的生命 力和廣泛的應用前景。此外，紅外輻射塗料作為工業爐中的一項節能新技術，與其它工業爐 節能技術相比，具有投資少、見效快的優點，同時具有施工方便、快捷的特點。
微矽粉是鐵合金在冶煉矽鐵和工業矽時，礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的 SiO2和Si氣體，氣體排放後與空氣迅速氧化冷凝沉澱而成的。其主要成分都是二氧化矽， 而且雜質裡都含有氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋁等。微矽粉的含二氧化矽量一 般都在80 94%。而微矽粉的細度小於Ιμπι的佔80%以上，平均粒徑在0. 1 0. 3 μ m， 它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質。並且具有良好的抗高溫性能，耐火度> 1600°C。將微矽粉應用於高溫紅外輻射塗料的製備，為微矽粉的綜合回收利用探索了一條 有效的新途徑，也有利於我國工業爐窯能耗的降低，目前未見相關報導。發明內容
本發明的目的是，提供一種新的高溫紅外輻射塗料及其製備方法，本發明採用微 矽粉和多種金屬氧化物的混合物作為製備高溫紅外輻射塗料的原料，既為微矽粉的回收綜 合利用探索新的途徑，開發了新的應用市場和前景；又為解決目前紅外輻射塗料在高溫爐 窯上的應用弊端探索新的工藝，以改善我國工業爐窯能耗高、汙染重的現狀。
本發明氧化矽系高溫紅外輻射塗料，其特徵在於其成分以重量％計為
Fe2035 15，Al2O3IO 20，MgO 5 10，Cr2035 10，餘量為微矽粉。
本發明塗料的製備方法，其特徵是，按上面所列的塗料的化合物的成分，將
上述化合物的混和物在1200 1500°C溫度下焙燒1 5h，經研磨篩分後得到80 目篩下粉料，即本發明的氧化矽系高溫紅外輻射塗料。
與現有技術相比，本發明有如下優點或積極效果。
1、工藝簡單，易操作。本發明的工藝流程如圖1所示，按配比混料後經篩分、燒結、 破碎研磨即可獲得高溫紅外輻射塗料基料，將其塗刷在耐火材料內襯上即製得塗層予以應用。
2、成本低廉，經濟效益好。本工藝使用的原料價格低廉易得，且為微矽粉的綜合回 收利用探索了一條新途徑。該氧化矽系高溫紅外輻射的應用將使工業爐窯的能耗大大降 低，從而可以大大地提高工業生產中的經濟效益。
3、紅外輻射率高，抗熱震性能好。通過研究表明塗料的輻射率在0. 90以上，抗熱 震性能也達到國標要求。
圖1為本發明工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面用實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
將從雲南某矽廠獲取的微矽粉與設計的金屬氧化物進行混和，其成分以％重量計 為i^e20315、Al20320、Mg05、Cr20310，微矽粉餘量。將混和後的物料在1200°C下進行高溫燒結 池，經研磨後過80目篩子後的粉料即為高溫紅外輻射塗料。將該粉料塗刷到耐火材料基體 的表面，經檢測其輻射率為0. 90。
實施例2
將從雲南某矽廠獲取的微矽粉與設計的金屬氧化物進行混合，其成分以％重量計 為i^20310、Al20315、Mg05、Cr20310，微矽粉餘量。將混合後的物料在1300°C下進行高溫燒結 lh，經研磨後過80目篩子後的粉料即為高溫紅外輻射塗料。將該粉料塗刷到耐火材料基體 的表面，經檢測其輻射率為0. 90。
實施例3
將從雲南某矽廠獲取的微矽粉與設計的金屬氧化物進行混合，其成分以％重量計 為i^20310、Al20310、Mg010、Cr2035，微矽粉餘量。將混合後的物料在1400°C下進行高溫燒結 證，經研磨後過80目篩子後的粉料即為高溫紅外輻射塗料。將該粉料塗刷到耐火材料基體 的表面，經檢測其輻射率為0. 93。
實施例4
將從雲南某矽廠獲取的微矽粉與設計的金屬氧化物進行混合，其成分以％重量計 為75、狗2035、Al2O3KK Mg07、Cr2037，微矽粉餘量。將混合後的物料在1500°C下進行高溫燒 結池，經研磨後過80目篩子後的粉料即為高溫紅外輻射塗料。將該粉料塗刷到耐火材料基體的表面，經檢測其輻射率為0. 92。
權利要求
1.一種氧化矽系高溫紅外輻射塗料，其特徵在於其成分以重量％計為狗2035 15， Al2O3IO 20，MgO 5 10，Cr2035 10，餘量為微矽粉。
2.權利要求1的塗料的製備方法，其特徵是，按權利要求1的塗料所列的化合物的成 分，將上述化合物的混和物在1200 1500°C溫度下焙燒1 5h，經研磨篩分後得到80目 篩下粉料，即本發明的氧化矽系高溫紅外輻射塗料。
全文摘要
本發明涉及一種氧化矽系高溫紅外輻射塗料及其製備方法。本發明一種高溫爐窯內襯用紅外輻射塗料，其成分以重量％計為Fe2O35～15，Al2O310～20，MgO5～10，Cr2O35～10，餘量為微矽粉，其製備方法是，將微矽粉應用於高溫紅外輻射塗料中。在微矽粉中添加Fe2O3、Al2O3、MgO和Cr2O3等金屬氧化物，混和後在1200℃～1500℃溫度下焙燒1～5h，破碎研磨後的80目篩下粉料可用於製備在高溫下具有高輻射率的紅外塗層原料。該氧化矽系紅外輻射塗料可應用於1200℃以上的高溫環境，其輻射率超過0.9，且抗熱震性好，與爐窯內襯材料間的熱匹配性能良好，達到國標要求，可應用於冶金、化工、機械、建材等行業。
文檔編號C09D5/00GK102031027SQ20101055030
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者伍繼君, 劉大春, 劉永成, 周陽, 徐寶強, 徐林娜, 戴永年, 曲濤, 楊斌, 秦博, 謝克強, 馬文會, 魏奎先 申請人:昆明理工大學