CN102442830A - 耐高温漏板用涂层粉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温漏板用涂层粉，由以下组分组成：SiO2：25～55wt％、Al2O3：35～70wt％、MgO：1～9wt％、CeO2：0～1.2wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。采用本发明为原料，可用于拉丝温度1400℃以上的漏板上，使用时涂层粉将漏板与托砖隔离开，防止铂铑合金的高温挥发；拆除时，漏板与托砖容易分离，分离后的漏板表面光滑。使用发明，高温漏板的铂铑合金损耗降低20％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温漏板用涂层粉，该涂层粉可在拉丝温度高于1400℃以上的漏板上，降低铂铑合金损耗，属于玻璃纤维技术领域。
背景技术
玻璃纤维生产过程中，主要采用铂铑合金漏板进行拉丝作业。铂金漏板是补偿炉内玻璃液的散热损失，维持其成型温度及粘度，以满足作业所需的加热容器。无碱玻璃拉丝作业温度一般在1300℃左右；特种玻璃纤维拉丝作业的生产中，拉丝温度达到了1400℃以上，苛刻的工作条件导致铂铑高温挥发损失严重，提高了生产成本。铂属于贵金属，而且我国资源储量低，因此如何减少生产中的铂金挥发问题，降低企业的生产成本达到节能减耗的需求非常迫切。
玻璃纤维作业过程中铂铑合金的损耗取决于以下几个方面：漏板的作业温度，漏板的使用时间，漏板与托砖的接触部分的挥发。其中漏板的作业温度是一定的，降低就会影响拉丝作业。漏板的使用时间受拉丝温度影响，还有一些异常情况，如漏嘴变形、堵塞和漏板“中毒”等等。改善漏板与托砖的接触，抑制铂铑挥发成为降低铂铑损耗的一个主要方向。
发明内容
本发明的目的在于针对铂铑合金损耗的问题，提出一种合理成分设计的耐高温漏板用涂层粉，使用该组分的涂层粉能显著降低漏板使用过程中铂铑合金的挥发损耗。
本发明所述耐高温漏板用涂层粉由以下组分组成：
SiO2：25～55wt％、Al2O3：35～70wt％、MgO：1～9wt％、CeO2：0～1.2wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
本发明有以下两个优选技术方案：
优选技术方案一，本发明所述耐高温漏板用涂层粉由以下组分组成：
SiO2：28～29wt％、Al2O3：66～68％、MgO：3～5wt％、CeO2：0～1wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
优选技术方案二，本发明所述耐高温漏板用涂层粉由以下组分组成：
SiO2：32～34wt％、Al2O3：60～62wt％、MgO：3～7wt％、CeO2：0～1wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
上述不可避免的杂质为Fe2O3、Na2O、K2O、CaO，其总含量控制在5wt％以内，其中：
Fe2O3：0～2wt％；
Na2O+K2O：0～2wt％；
CaO：0～1wt％。
当Fe2O3含量较高时，铂铑合金漏板可能会与铁形成合金，造成漏板中毒，缩短漏板使用寿命；而碱金属和碱土金属的含量过高会使涂层粉的高温粘度降低，在使用过程中，涂层粉易呈液态从托砖与漏板之间流出，铂金漏板在使用过程中得不到保护，增加铂铑合金挥发。因此对上述杂质含量需要进行控制。
上述CeO2、Li2O、Bi2O3三种氧化物能降低涂层粉的高温熔化温度，但是Li含量的加大，会使涂层粉高温粘度显著降低，造成涂层粉流失，增加铂铑合金挥发，因此，上述CeO2、Li2O、Bi2O3三种氧化物的总含量控制在1.6wt％以内。
上述组分中，SiO2、Al2O3、MgO是本发明的主要成分，在本发明中的总含量为94～98wt％，其中，Al2O3起“骨架”作用，在高温使用时烧结具有一定强度填充在漏板与托砖之间；SiO2在高温使用时熔化成液相，填充于Al2O3骨架中，使结构更致密，并隔绝漏板与空气的接触，防止铂铑合金高温挥发；MgO在涂层粉中主要起高温助熔的作用，使SiO2能在较低的温度下就能形成液相，隔绝空气对玻璃纤维拉丝漏板进行保护。
涂层粉在升温过程中，当温度达到Tg温度时，涂层粉中的玻璃由玻璃态转变为高弹态，同时粘度很大。随着温度的不断升高，玻璃相的粘度逐渐降低直至大量出现液相。因此玻璃相首先相互聚集成球状，大量出现液相后渗入托砖的空隙或直接流出。从通过调节涂层粉中的SiO2/Al2O3比值，涂层粉在高温下既能因为玻璃相的低温熔化而迅速烧结致密化，达到能够形成液相的温度后，也能避免玻璃相迅速渗入托砖或直接流出。随着氧化铝含量的增加在铂金片上逐步形成了一个致密的保护层，高温下阻止铂铑合金挥发。本发明比较适合的SiO2/Al2O3比值为0.4～1.0。
本发明适用于在拉丝漏板作业温度在1300℃以上，对1400℃以上的拉丝漏板应用效果显著。现有用于无碱玻璃纤维生产的涂层粉在1400℃以上的温度下使用时，涂层粉高温熔化呈液态，然后流出，这样漏板的高温挥发不能得到抑制，铂金损耗严重。而本发明由于采用上述SiO2-Al2O3-MgO系统，因此涂层粉玻璃化转变温度高(在910℃以上)、高温粘度大，不会在使用过程中因粘度小或者液相多而从托砖和漏板之间流出，从而起到对玻璃纤维拉丝漏板的保护作用，铂铑合金基本无挥发，铂金漏板使用过程中损耗小。
具体实施方式
实施例1：配备一种耐高温漏板用涂层粉，其成分重量组成如下：
39.7％SiO2、53.9％Al2O3、5.4％MgO、0.6％CeO2、0.1％Fe2O3、0.1％Li2O，、0.1％Bi2O3。
该涂层粉的玻璃化转变温度为958℃。将涂层粉混合均匀，用一次水调配好后均匀的涂覆在漏板托砖(高铝砖)上，涂覆厚度3mm，然后进行纤维生产。漏板拉丝温度为1410℃左右。综合漏板的使用情况，拉丝漏板使用涂层粉后铂铑合金的损耗为1.05g/d，对比原有涂层粉的平均损耗损耗降低19％左右。
实施例2：配备一种耐高温漏板用涂层粉，其成分重量组成如下：
33.4％SiO2、61.8％Al2O3、4.1％MgO、0.5％CeO2、0.1％Fe2O3、0.1％Li2O、0.1％Bi2O3。
该涂层粉的玻璃化转变温度为955℃。将涂层粉混合均匀，用一次水调配好后均匀的涂覆在漏板托砖(高铝砖)上，涂覆厚度3mm，然后进行纤维生产。漏板拉丝温度为1480℃左右。综合漏板的使用情况，漏板的铂铑合金损耗平均比原有涂层粉降低29％左右。
实施例3：配备一种耐高温漏板用涂层粉，其成分重量组成如下：
46.3％SiO2，39.5％Al2O3，14.2％MgO。
将涂层粉混合均匀，用一次水调配好后均匀的涂覆在漏板托砖(高铝砖)上，涂覆厚度3mm，然后进行纤维生产。漏板拉丝温度为1410℃左右。综合漏板的使用情况，漏板的铂铑合金损耗平均比原有涂层粉降低10％左右。
实施例4：配备一种耐高温漏板用涂层粉，其成分重量组成如下：
52.5％SiO2，38.4％Al2O3，8.3％MgO，0.6％CeO2，0.1％Li2O，0.1％Bi2O3
将涂层粉混合均匀，用一次水调配好后均匀的涂覆在漏板托砖(高铝砖)上，涂覆厚度3mm，然后进行纤维生产。漏板拉丝温度为1480℃左右。综合漏板的使用情况，漏板的铂铑合金损耗平均比原有涂层粉降低19％左右。
Claims (7)
1.一种耐高温漏板用涂层粉，其特征在于由以下组分组成：
SiO2：25～55wt％、Al2O3：35～70wt％、MgO：1～9wt％、CeO2：0～1.2wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
2.如权利要求1所述耐高温漏板用涂层粉，其特征在于由以下组分组成：
SiO2：28～29wt％、Al2O3：66～68％、MgO：3～5wt％、CeO2：0～1.0wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
3.如权利要求1所述耐高温漏板用涂层粉，其特征在于由以下组分组成：
SiO2：32～34wt％、Al2O3：60～62wt％、MgO：3～7wt％、CeO2：0～1.0wt％、Li2O：0～0.2wt％、Bi2O3：0～0.2wt％，其余为不可避免的杂质；前述Li2O、Bi2O3的含量不同时为零。
4.如权利要求1或2或3所述耐高温漏板用涂层粉，其特征在于所述不可避免的杂质为Fe2O3、Na2O、K2O、CaO，其总含量控制在5.0wt％以内，其中：
Fe2O3：0～2wt％；
Na2O+K2O：0～2wt％；
CaO：0～1wt％；
5.如权利要求1或2或3所述耐高温漏板用涂层粉，其特征在于CeO2、Li2O、Bi2O3三种氧化物的总含量为1.4wt％。
6.如权利要求1或2或3所述耐高温漏板用涂层粉，其特征在于SiO2/Al2O3比值为0.4～1.0。
7.权利要求1至5任意一项所述耐高温漏板用涂层粉在拉丝温度为1400℃以上的漏板上的应用。
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