CN103951442A - 护炉红外陶瓷炉料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种护炉红外陶瓷炉料及其制备方法，炉料由A组分和B组分组成，A组分包括锆英石、硅石粉、高岭土、稀土粉、二氧化硅粉、铬粉、镁铬砂、锆刚玉、稳定锆，B组分由氢氧化铝和85磷酸组成，或为磷酸二氢铝粉，制备方法为：将各成分称重、混合并搅拌，得到护炉红外陶瓷炉料。通过上述方式，本发明的护炉红外陶瓷炉料采用廉价的矿物原料和纯净氧化物合理搭配，既降低了成本，又具有红外功能和陶瓷防腐耐磨性能，能与基体材料在不同环境中形成完整的陶瓷体，实现了高结合强度、低导热系数、高全发射率及防腐耐磨的优点，护炉红外陶瓷炉料和基体材料的具有最长的使用期限、防腐耐磨和红外功能及保温性能。

Description

护炉红外陶瓷炉料及其制备方法

技术领域

本发明涉及红外节能炉料和陶瓷防腐炉料领域，特别是涉及一种护炉红外陶瓷炉料及其制备方法。

背景技术

现有的各种红外节能涂料大部分存在全发射率不高、导热系数高、防腐耐磨性差且结合强度差等缺陷，不具备陶瓷材料的优势。

有的红外节能涂料只能在1200℃以上的高温环境中使用，如公开号为CN1093384A的发明专利提出的热辐射节能涂料，以锆砂为主体、以磷酸二氢铝为粘剂，具有高耐热系数和良好的热辐射效应。但是该涂料只能用于温度在1200~1700℃的冶炼、化工等高温炉窑。

有的红外节能涂料只能在1200℃以下的温度环境中使用，如公开号为CN1583905A的发明专利提出的红外辐射节能涂料，内含聚乙烯醇、硅酸盐、磷酸盐、水性酚醛等有机和无机成膜物质，具有附着力大、辐射率稳定的特点。但该涂料只能在温度为1200℃的条件下使用，应用范围有限。

另外，现有的各种红外节能涂料只能粘附在耐火材料基体上，不能与耐火材料基体紧密结合，使用时间一长容易爆裂、成块脱落。

公开号为CN1552779A的发明专利提出的高温远红外涂料虽然有与金属基体相接近的膨胀系数，可增强涂料的附着强度和抗热性，防止冷热交变过程中涂层的脱落，但对耐火材料基体的粘附力和渗透性仍然不够理想。现有的涂料全发射率最高只达0.92，导热系数最低只达0.977W/(m*k)，防腐耐磨性差，结合强度不理想，不具备陶瓷材料的优势。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种护炉红外陶瓷炉料及其制备方法，该炉料适用温度范围广，性能优良。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种护炉红外陶瓷炉料，由A组分和B组分组成，所述A组分包括锆英石、硅石粉、高岭土、稀土粉、二氧化硅粉、铬粉、镁铬砂、锆刚玉、稳定锆，所述B组分由氢氧化铝和85磷酸组成，或为磷酸二氢铝粉。

在本发明一个较佳实施例中，所述锆英石、所述硅石粉、所述磷酸二氢铝粉、所述高岭土、所述稀土粉、所述铬粉、所述镁铬砂、所述锆刚玉、所述稳定锆的粒度为100-3000目。

在本发明一个较佳实施例中，以质量份计，所述A组分为锆英石 30-45份、硅石粉 23-30份、高岭土 2-5份、稀土粉 2-9份、二氧化硅粉 14-19份、铬粉 20-26份、镁铬砂 7-10份、锆刚玉 15-18份、稳定锆 10-13份，所述B组分为氢氧化铝 4-8份和85磷酸 14-22份，或为磷酸二氢铝粉 4-9份。

在本发明一个较佳实施例中，以质量份计，所述A组分为锆英石 35-40份、硅石粉 25-27份、高岭土 2-4份、稀土粉 2-8份、二氧化硅粉 15-17份、铬粉 22-24份、镁铬砂 8-9份、锆刚玉 16-17份、稳定锆 10-13份，所述B组分为氢氧化铝 5-7份和85磷酸 16-20份，或为磷酸二氢铝粉 5-8份。

在本发明一个较佳实施例中，以质量份计，所述A组分为锆英石 37份、硅石粉 26份、氢氧化铝 6份、85磷酸 18份、高岭土 3份、稀土粉 5份、二氧化硅粉 16份、铬粉 23份、镁铬砂 9份、锆刚玉 17份、稳定锆 12份，所述B组分为氢氧化铝 6份和85磷酸 18份，或为磷酸二氢铝粉 6份。

在本发明一个较佳实施例中，所述护炉红外陶瓷炉料采用冷喷涂方法，利用压缩气体雾化喷涂使用。

在本发明一个较佳实施例中，所述护炉红外陶瓷炉料的制备方法包括步骤为：

（1）将所述护炉红外陶瓷炉料各成分称重，将所述B组分中的85磷酸和氢氧化铝进行热处理，得到结合溶剂，将其余各成分混磨融合得到混料；

（2）当所述B组分由85磷酸和氢氧化铝组成时，将所述混料与所述结合溶剂混合并搅拌，得到护炉红外陶瓷炉料成品，当所述B组分为磷酸二氢铝粉时，所述混料即为护炉红外陶瓷炉料成品。

本发明的有益效果是：本发明的护炉红外陶瓷炉料及其制备方法，采用廉价的矿物原料和纯净氧化物合理搭配，既降低了成本，又具有红外功能和陶瓷防腐耐磨性能，能与基体材料在不同环境中形成完整的陶瓷体，实现了高结合强度、低导热系数、高全发射率及防腐耐磨的优点，护炉红外陶瓷炉料和基体材料的具有最长的使用期限、防腐耐磨和红外功能及保温性能，能在广泛的温度下应用。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

提供一种护炉红外陶瓷涂料，即HL-HW-TC（TL），所述护炉红外陶瓷炉料的物质成分为：以质量份计，锆英石 40份、硅石粉 27份、氢氧化铝 5份、85磷酸 17份、高岭土 4份、稀土粉 3份、二氧化硅粉 17份、铬粉 22份、镁铬砂 8份、锆刚玉 16份、稳定锆 11份。

其中85磷酸、氢氧化铝为结合溶剂，二氧化硅粉为结合助剂，锆英石、硅石粉、高岭土、稀土粉、铬粉、镁铬砂、锆刚玉、稳定锆的粒度为100-3000目。

制备方法为：根据耐火材料基体选用组成和配备，按各成分的重量配比称重备料；将按各成分的重量配比已备好的除了85磷酸和氢氧化铝的物料进行混磨融合生成护炉红外陶瓷炉料半成品；将85磷酸和氢氧化铝进行热处理，制备好结合溶剂；将已混磨融合的物料加入盛有结合溶剂的容器内充分搅拌，使结合溶剂渗入物料融合，直到渗入融合均匀生成护炉红外陶瓷炉料成品；计量、灌装。护炉红外陶瓷炉料采用冷喷涂方法，利用压缩气体将其雾化喷涂在基材表面。

实施例二：

提供一种护炉红外陶瓷膏，即HL-HW-TC（G），所述护炉红外陶瓷炉料的物质成分为：以质量份计，锆英石 37份、硅石粉 26份、氢氧化铝 4份、85磷酸 16份、高岭土 3份、稀土粉 5份、二氧化硅粉 16份、铬粉 23份、镁铬砂 9份、锆刚玉 17份、稳定锆 12份。

实施例三：

提供一种护炉红外陶瓷粉，即HL-HW-TC（F），所述护炉红外陶瓷炉料的物质成分为：以质量份计，锆英石 32份、硅石粉 24份、磷酸二氢铝粉 8份、高岭土 5份、稀土粉 3.5份、二氧化硅粉 19份、铬粉 26份、镁铬砂 7份、锆刚玉 18份、稳定锆 13份。

制备方法为：将各成分称重并混合搅拌，得到护炉红外陶瓷炉料成品。所述磷酸二氢铝粉的粒度为100-3000目。

本发明的有益效果是：

（1）护炉红外陶瓷炉料与基体的结合强度达3.67Mpa以上，在基体上的使用期限长，与基体形成一体化而保护基体，使基体使用期限延长；

（2）护炉红外陶瓷炉料的导热系数低到0.165W/(m*k)，从而降低基体热传递，加强了保温效果；

（3）护炉红外陶瓷炉料的全发射率高达0.981，使基体的热辐射功率提高；

（4）护炉红外陶瓷炉料瓷化完全填充基体材料空隙，阻止腐蚀性气体或熔质入侵基体，达到防腐效果，从而延长基体材料的使用期限；

（5）护炉红外陶瓷炉料瓷化，本身结构紧密防腐耐磨，从而增强基体材料的防腐耐磨性能；

（6）护炉红外陶瓷炉料瓷化陶瓷层基质平整光滑，有利产生强红外辐射及使不同方位红外辐射的强度一致；

（7）护炉红外陶瓷炉料适用范围广，根据基体材料的不同种类，采用冷喷涂工艺，能适应基体材料在不同环境使用，增强防腐耐磨性能。

本发明采用价廉矿物精选原料代替纯氧化物原料，并和纯净氧化物合理搭配，既降低成本，又提高了性能，能与基体材料在不同环境中形成完整的陶瓷体，达到高结合强度、低导热系数、高全发射率及防腐耐磨的优点，实现了护炉红外陶瓷炉料和基体材料的最长使用期限、防腐耐磨和红外功能及保温性能，能在广泛的温度下应用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，由A组分和B组分组成，所述A组分包括锆英石、硅石粉、高岭土、稀土粉、二氧化硅粉、铬粉、镁铬砂、锆刚玉、稳定锆，所述B组分由氢氧化铝和85磷酸组成，或为磷酸二氢铝粉。

2.根据权利要求1所述的护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，所述锆英石、所述硅石粉、所述磷酸二氢铝粉、所述高岭土、所述稀土粉、所述铬粉、所述镁铬砂、所述锆刚玉、所述稳定锆的粒度为100-3000目。

3.根据权利要求1所述的护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，以质量份计，所述A组分为锆英石 30-45份、硅石粉 23-30份、高岭土 2-5份、稀土粉 2-9份、二氧化硅粉 14-19份、铬粉 20-26份、镁铬砂 7-10份、锆刚玉 15-18份、稳定锆 10-13份，所述B组分为氢氧化铝 4-8份和85磷酸 14-22份，或为磷酸二氢铝粉 4-9份。

4.根据权利要求3所述的护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，以质量份计，所述A组分为锆英石 35-40份、硅石粉 25-27份、高岭土 2-4份、稀土粉 2-8份、二氧化硅粉 15-17份、铬粉 22-24份、镁铬砂 8-9份、锆刚玉 16-17份、稳定锆 10-13份，所述B组分为氢氧化铝 5-7份和85磷酸 16-20份，或为磷酸二氢铝粉 5-8份。

5.根据权利要求4所述的护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，以质量份计，所述A组分为锆英石 37份、硅石粉 26份、氢氧化铝 6份、85磷酸 18份、高岭土 3份、稀土粉 5份、二氧化硅粉 16份、铬粉 23份、镁铬砂 9份、锆刚玉 17份、稳定锆 12份，所述B组分为氢氧化铝 6份和85磷酸 18份，或为磷酸二氢铝粉 6份。

6.根据权利要求1所述的护炉红外陶瓷炉料，其特征在于，所述护炉红外陶瓷炉料采用冷喷涂方法，利用压缩气体雾化喷涂使用。

7.根据权利要求1所述的护炉红外陶瓷炉料的制备方法，其特征在于，包括步骤为：

（1）将所述护炉红外陶瓷炉料各成分称重，将所述B组分中的85磷酸和氢氧化铝进行热处理，得到结合溶剂，将其余各成分混磨融合得到混料；

（2）当所述B组分由85磷酸和氢氧化铝组成时，将所述混料与所述结合溶剂混合并搅拌，得到护炉红外陶瓷炉料成品，当所述B组分为磷酸二氢铝粉时，所述混料即为护炉红外陶瓷炉料成品。