CN102031027A - 氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 - Google Patents
氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102031027A CN102031027A CN201010550307.0A CN201010550307A CN102031027A CN 102031027 A CN102031027 A CN 102031027A CN 201010550307 A CN201010550307 A CN 201010550307A CN 102031027 A CN102031027 A CN 102031027A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- infrared radiation
- coating
- temperature
- radiation coating
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 abstract 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 2
- -1 Fe2O3 Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明涉及一种氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法。本发明一种高温炉窑内衬用红外辐射涂料，其成分以重量％计为：Fe2O35～15，Al2O310～20，MgO5～10，Cr2O35～10，余量为微硅粉，其制备方法是，将微硅粉应用于高温红外辐射涂料中。在微硅粉中添加Fe2O3、Al2O3、MgO和Cr2O3等金属氧化物，混和后在1200℃～1500℃温度下焙烧1～5h，破碎研磨后的80目筛下粉料可用于制备在高温下具有高辐射率的红外涂层原料。该氧化硅系红外辐射涂料可应用于1200℃以上的高温环境，其辐射率超过0.9，且抗热震性好，与炉窑内衬材料间的热匹配性能良好，达到国标要求，可应用于冶金、化工、机械、建材等行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法，适用于工业炉窑内衬，以达到节能降耗的目的。
技术背景
能源是人类社会赖以生存和发展的主要物质基础，随着社会不断发展对能源的需求也不断增加，因此对能源的合理开发利用变得尤为重要。而我国是工业能耗大户，工业企业能耗占全国总能耗的60％～70％，而西方国家这方面的比重只占1/3，所以我国目前节能降耗的重点还应放在工业能耗上。其中，工业炉窑的能耗又占工业总能耗的60％，占全国总能耗的25％～30％，工业炉窑量大面广、高耗能、高污染是制约我国低碳经济发展的一大突出问题。近年来，我国工业炉窑生产和节能技术已经取得了长足的发展，但是与国际先进水平相比仍存在较大的差距。为此，我们要提高烧成效率，降低烧成能耗。炉窑的烧成能耗和烧成效率与许多因素有关，涉及到炉窑的施工方法、建造炉窑所使用的材料、余热的回收利用等。高温红外辐射涂料，作为一种新型的提高炉窑节能效率的有效途径，在国内外备受关注。
红外辐射涂料作为工业炉上的一种节能新材料，在工业炉中应用可收到良好的节能效果，同时对基体材料具有良好的保护作用，可延长工业炉使用寿命，减轻炉窑维护工作量。此外，通过强化炉内辐射传热，改善炉内加热的温度均匀性，提高炉子的热效率及产品的加热质量，因而深受人们的关注；在世界矿物能源不断开发与利用的情况下，有限的矿物能源资源的枯竭问题，时时都在威胁着整个世界的经济发展，大力开发与应用节能新技术、新材料已刻不容缓。因此，红外辐射涂料作为工业炉节能中的一种新材料，具有强大的生命力和广泛的应用前景。此外，红外辐射涂料作为工业炉中的一项节能新技术，与其它工业炉节能技术相比，具有投资少、见效快的优点，同时具有施工方便、快捷的特点。
微硅粉是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成的。其主要成分都是二氧化硅，而且杂质里都含有氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝等。微硅粉的含二氧化硅量一般都在80～94％。而微硅粉的细度小于1μm的占80％以上，平均粒径在0.1～0.3μm，它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。并且具有良好的抗高温性能，耐火度＞1600℃。将微硅粉应用于高温红外辐射涂料的制备，为微硅粉的综合回收利用探索了一条有效的新途径，也有利于我国工业炉窑能耗的降低，目前未见相关报道。
发明内容
本发明的目的是，提供一种新的高温红外辐射涂料及其制备方法，本发明采用微硅粉和多种金属氧化物的混合物作为制备高温红外辐射涂料的原料，既为微硅粉的回收综合利用探索新的途径，开发了新的应用市场和前景；又为解决目前红外辐射涂料在高温炉窑上的应用弊端探索新的工艺，以改善我国工业炉窑能耗高、污染重的现状。
本发明氧化硅系高温红外辐射涂料，其特征在于：其成分以重量％计为：
Fe2O35～15，Al2O310～20，MgO 5～10，Cr2O35～10，余量为微硅粉。
本发明涂料的制备方法，其特征是，按上面所列的涂料的化合物的成分，将
上述化合物的混和物在1200～1500℃温度下焙烧1～5h，经研磨筛分后得到80目筛下粉料，即本发明的氧化硅系高温红外辐射涂料。
与现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果。
1、工艺简单，易操作。本发明的工艺流程如图1所示，按配比混料后经筛分、烧结、破碎研磨即可获得高温红外辐射涂料基料，将其涂刷在耐火材料内衬上即制得涂层予以应用。
2、成本低廉，经济效益好。本工艺使用的原料价格低廉易得，且为微硅粉的综合回收利用探索了一条新途径。该氧化硅系高温红外辐射的应用将使工业炉窑的能耗大大降低，从而可以大大地提高工业生产中的经济效益。
3、红外辐射率高，抗热震性能好。通过研究表明涂料的辐射率在0.90以上，抗热震性能也达到国标要求。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面用实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将从云南某硅厂获取的微硅粉与设计的金属氧化物进行混和，其成分以％重量计为Fe2O315、Al2O320、MgO5、Cr2O310，微硅粉余量。将混和后的物料在1200℃下进行高温烧结2h，经研磨后过80目筛子后的粉料即为高温红外辐射涂料。将该粉料涂刷到耐火材料基体的表面，经检测其辐射率为0.90。
实施例2
将从云南某硅厂获取的微硅粉与设计的金属氧化物进行混合，其成分以％重量计为Fe2O310、Al2O315、MgO5、Cr2O310，微硅粉余量。将混合后的物料在1300℃下进行高温烧结1h，经研磨后过80目筛子后的粉料即为高温红外辐射涂料。将该粉料涂刷到耐火材料基体的表面，经检测其辐射率为0.90。
实施例3
将从云南某硅厂获取的微硅粉与设计的金属氧化物进行混合，其成分以％重量计为Fe2O310、Al2O310、MgO10、Cr2O35，微硅粉余量。将混合后的物料在1400℃下进行高温烧结5h，经研磨后过80目筛子后的粉料即为高温红外辐射涂料。将该粉料涂刷到耐火材料基体的表面，经检测其辐射率为0.93。
实施例4
将从云南某硅厂获取的微硅粉与设计的金属氧化物进行混合，其成分以％重量计为75、Fe2O35、Al2O310、MgO7、Cr2O37，微硅粉余量。将混合后的物料在1500℃下进行高温烧结2h，经研磨后过80目筛子后的粉料即为高温红外辐射涂料。将该粉料涂刷到耐火材料基体的表面，经检测其辐射率为0.92。
Claims (2)
1.一种氧化硅系高温红外辐射涂料，其特征在于：其成分以重量％计为：Fe2O35～15，Al2O310～20，MgO 5～10，Cr2O35～10，余量为微硅粉。
2.权利要求1的涂料的制备方法，其特征是，按权利要求1的涂料所列的化合物的成分，将上述化合物的混和物在1200～1500℃温度下焙烧1～5h，经研磨筛分后得到80目筛下粉料，即本发明的氧化硅系高温红外辐射涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105503070A CN102031027B (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105503070A CN102031027B (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102031027A true CN102031027A (zh) | 2011-04-27 |
| CN102031027B CN102031027B (zh) | 2013-11-27 |
Family
ID=43884506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105503070A Expired - Fee Related CN102031027B (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102031027B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103881429A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 黄忠波 | 一种红外辐射节能涂料制备方法 |
| CN103881428A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 黄忠波 | 一种红外辐射节能涂料及制备方法 |
| CN105924184A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-09-07 | 浙江大学 | 一种工业窑炉用高温红外辐射涂料及其制备方法 |
| CN107523100A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 陈光威 | 真空腔体隔热绝冷添加物及涂层 |
| US9856542B2 (en) | 2012-09-04 | 2018-01-02 | Posco | Ferritic lightweight high-strength steel sheet having excellent stiffness and ductility, and method of manufacturing the same |
| CN108395235A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-14 | 广东奥胜新材料有限公司 | 一种耐高温高发射率填料及其制备方法 |
| CN111548192A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-18 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种提高氧化锆纤维辐射率的涂层及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101823871A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-08 | 上海臻广新材料科技有限公司 | 一种低成本红外辐射涂料的制备方法 |
-
2010
- 2010-11-19 CN CN2010105503070A patent/CN102031027B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101823871A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-08 | 上海臻广新材料科技有限公司 | 一种低成本红外辐射涂料的制备方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9856542B2 (en) | 2012-09-04 | 2018-01-02 | Posco | Ferritic lightweight high-strength steel sheet having excellent stiffness and ductility, and method of manufacturing the same |
| CN103881429A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 黄忠波 | 一种红外辐射节能涂料制备方法 |
| CN103881428A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 黄忠波 | 一种红外辐射节能涂料及制备方法 |
| CN105924184A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-09-07 | 浙江大学 | 一种工业窑炉用高温红外辐射涂料及其制备方法 |
| CN105924184B (zh) * | 2016-04-20 | 2019-02-22 | 浙江大学 | 一种工业窑炉用高温红外辐射涂料及其制备方法 |
| CN107523100A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 陈光威 | 真空腔体隔热绝冷添加物及涂层 |
| CN108395235A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-14 | 广东奥胜新材料有限公司 | 一种耐高温高发射率填料及其制备方法 |
| CN111548192A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-18 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种提高氧化锆纤维辐射率的涂层及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102031027B (zh) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102031027B (zh) | 氧化硅系高温红外辐射涂料及其制备方法 | |
| JP6508546B2 (ja) | 輝石セラミックスおよびその製造方法 | |
| CN105924184B (zh) | 一种工业窑炉用高温红外辐射涂料及其制备方法 | |
| CN101979359B (zh) | 一种超低温烧结瓷砖及其制备方法 | |
| CN103342465B (zh) | 利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 | |
| CN103288426A (zh) | 一种利用工业废料制备页岩气专用压裂支撑剂的方法 | |
| CN108083765B (zh) | 低导热抗剥落砖及其制备方法 | |
| CN105236933A (zh) | 一种地质聚合物化学键合陶瓷墙地砖及其制备方法 | |
| CN101428808B (zh) | 一种用固体废弃物合成堇青石的方法 | |
| CN104909732A (zh) | 一种堇青石莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体及制备方法 | |
| CN102219492A (zh) | 一种红外辐射材料、高温红外涂料及其生产工艺 | |
| CN106145686A (zh) | 一种复合利用铅锌尾矿、电解锰废渣的微晶玻璃及其制作方法 | |
| CN104030709B (zh) | 加热炉高温纳米辐射涂层及其制备工艺 | |
| CN107760275B (zh) | 一种用玻璃制备的低熔点高温相变材料及其制备方法 | |
| CN103819174B (zh) | 以褐煤提锗尾渣为主要原料的烧结陶粒及其制备方法 | |
| CN102659387B (zh) | 高温远红外辐射节能复合涂料及其制备方法 | |
| CN103896543B (zh) | 以褐煤提锗尾渣为主要原料的免烧陶粒及其制备方法 | |
| CN103553699B (zh) | 一种瘠性煤矸石工业废料制备泡沫保温材料的方法 | |
| CN104876609A (zh) | 抗热震耐火砖 | |
| CN102910929A (zh) | 一种堇青石莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法 | |
| CN104229846A (zh) | 一种氧化铝的制备方法 | |
| CN109608175A (zh) | 一种有色冶炼熔化熔炉炉壁口用耐火材料及其制备方法 | |
| CN103242058A (zh) | 一种用铬渣制成的高效环保节能蓄热介质原料的生产工艺及制成的蓄热制品 | |
| CN104003631B (zh) | 以褐煤提锗尾渣为主要原料的硅酸盐水泥及其制备方法 | |
| CN103320115B (zh) | 一种由高铝粉煤灰制备石油压裂支撑剂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131127 Termination date: 20151119 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |