CN104263057B - 钢包用高温隔热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢包用保温层材料的技术领域,具体为钢包用高温隔热涂料,主要应用于钢包保温层。由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠10~15%、树脂8‑15%、无机结合剂3‑8%、纸纤维1‑2%、耐火粉30‑50%、余量为水。通过对钢包保温层的研究,采用更为轻质的原材料,使得热量在涂料层中无法传递,这就达到了涂料隔热保温的目的,且环保无毒,施工更加方便。本保温层为一种涂料,涂抹率达到100%。
Description
技术领域
本发明属于钢包用保温层材料的技术领域,具体为钢包用高温隔热涂料,主要应用于钢包保温层。
背景技术
钢厂在炼钢过程中,很大的能源浪费是在保温问题上,盛铁桶、高炉、转炉以及精炼炉等等,如果保温不好,就会造成巨大的资源浪费。就转炉而言,炼钢温度每下降一度,吨钢成本将下降一元。所以对钢厂来说,保温工作显得特别重要。
以隔热板为保温层的钢包,保温效果往往不佳,就120吨钢包来说,钢包壳的温度在290-350℃之间,有的甚至超过了400℃,由于散热较快,为了保证钢包内的钢水在降到最低浇注温度之前浇完,转炉不得不提高冶炼温度,这样,大大提高了钢厂的冶炼成本,是一种人为的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢包用高温隔热涂料, 用在钢包上的保温层,由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠10~15%、树脂8-15%、无机结合剂3-8%、纸纤维1-2%、耐火粉30-50%、余量为水。通过对钢包保温层的研究,采用更为轻质的原材料,使得热量在涂料层中无法传递,这就达到了涂料隔热保温的目的,且环保无毒,施工更加方便。本保温层为一种涂料,涂抹率达到100%。
本发明的技术方案为:
钢包用高温隔热涂料,由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠10~15%、树脂8-15%、无机结合剂3-8%、纸纤维1-2%、耐火粉30-50%、余量为水。
所述陶瓷微珠的粒度为70-100目,纸纤维的粒度为150-200目,耐火粉的粒度为150-200目。
作为优选,所述陶瓷微珠的粒度为100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为200目。
无机结合剂为一种硅酸盐,密度为1.37g/cm3, 氧化钠(Na2O)含量,8.2%;二氧化硅(SiO2)含量,26%;模数3.2M;表观粘度,100mPa.S。要求在中温(1000℃)阶段能够提高涂料强度,使涂料能够牢固地粘结在钢包壁上,且在低温阶段对于涂抹料的涂抹性有所帮助。钢包隔热涂料加入该硅酸盐,表现为易于涂抹,在钢包壁上粘结牢固,并在中温(1000℃)为涂料起强度作用。
该涂料中的树脂是一种热塑性液态树脂,能以任何比例与水相溶。干燥后有很高的强度,是隔热涂料常温初期强度的来源。酸值为小于15mgKOH/g;固含量,65±1%;细度小于15微米;粘度,800±50Pa.S。该树脂要求无毒,环保,易溶于水,且在常温干燥后开始硬化,并对涂抹料的初期强度起决定性的作用。钢包隔热涂料加入该树脂,涂料表现为易于涂抹,在自然干燥后,涂料常温强度很高,在钢包上的粘结强度很大。常温涂料的附着强度主要来源于该树脂。
本发明的钢包用高温隔热涂料的制备方法为,陶瓷微珠10~15%、树脂8-15%、无机结合剂3-8%、纸纤维1-2%、耐火粉30-50%和余量的水;将各种经检验合格的原料(除水外)按照上述组分比进行配制,每份料误差小于1%;将配制好的原料送入搅拌设备中预混3-5分钟,然后加入适量的水进行搅拌,搅拌时间10-15分钟,得到泥料;将搅拌好的泥料放入预先准备好的带塑料内膜的桶中,封盖包装。
所述陶瓷微珠的粒度为70-100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为150-200目。
作为优选,所述陶瓷微珠的粒度为100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为200目,更为轻质的原料可有效改善材料组成结构,提供更好的保温性能,改善材料的体积稳定性,能有效提高材料的保温效果。
本发明得到的涂料的性能数据为:依此百分比组成的保温涂料,其导热系数只有0.03w/m.k, 其保温效果非常好。应用在钢包上,将有效抑制钢包的热幅射,能为钢厂节约大量的成本。本发明选用陶瓷微珠和纸纤维以及其他轻质物料为原料,辅以无机结合剂,搅拌制成。在涂料层中,涂料的结构形成了静态的空气层和轻质材料热屏蔽层,热量在传递到涂料层时,由于静态空气层不能形成热对流,所以热量传递中的热对流被迫终止;热幅射则被其他无机轻质材料所阻挡,热量在涂料层中无法传递,这就达到了涂料隔热保温的效果。
所述保温涂料的用量如下表1所示。(1公斤隔热保温涂料1000℃以下在光滑物体表面涂刷的面积,平方米):
表1 用量与面积对照表
所述保温涂料的技术参数及传统用隔热板性能对照表如下表2所示。
表2 涂料技术参数及隔热板性能对照表
本发明中所述涂料保温效果与涂刷厚度的关系见表3。
表3 涂料保温效果与涂刷厚度的关系
本发明的有益效果为:
综上所述,本发明涂料具有非常优秀的隔热效果,能有效阻止热量传递,长时间保持钢包的温度,使钢水温度在短时间内不下降或长时间内下降很少。本涂料方便施工,可直接涂抹,且附着力强,能牢固的粘结在物体表面,附着率可达到100%。具有良好的热震稳定性,能很好的抵抗因材料受热受冷而引起的膨胀和收缩。本涂抹不含有害物质,不会产生有害voc物质成分,也不会产生致癌物质和其他有害副产物。化学性能稳定,不与其他物质发生化学反应,不受酸、碱性物质的影响。
总之,本发明具备突出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
实施例1:
钢包保温层由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠15%、树脂13%、无机结合剂5.5%、耐火粉35%、纸纤维1.5%、水30%,用普通搅拌机搅拌制成。
实施工艺流程为:原料、配料、搅拌、包装
(1)将各种经检验合格的原料(除水外)按照上述组分比进行配制,每份料误差小于1%;
(2)将配制好的原料送入搅拌设备中预混3-5分钟,然后加入适量的水进行搅拌,搅拌时间10-15分钟,得到泥料;
(3)将搅拌好的泥料放入预先准备好的带塑料内膜的桶中,封盖包装。
所制备出的隔热涂料相比传统的隔热板,隔热涂料施工方便简单,隔热系数(0.03w/m.k)比硅酸铝纤维板(0.159w/m.k)要低得多,应用在钢包上,包壳的温度比用传的隔热板要低40-50℃。所以很多钢厂在高成本的压力下,都愿用隔热涂料作为保温层,以降低成本避免无为的浪费。
实施例2:
钢包保温层由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠10%、树脂15%、无机结合剂3%、耐火粉50%、纸纤维1%、水余量。
实施工艺流程为:原料、配料、搅拌、包装
(1)将各种经检验合格的原料(除水外)按照上述组分比进行配制,每份料误差小于1%;
(2)将配制好的原料送入搅拌设备中预混3-5分钟,然后加入适量的水进行搅拌,搅拌时间10-15分钟,得到泥料;
(3)将搅拌好的泥料放入预先准备好的带塑料内膜的桶中,封盖包装。
所制备出的隔热涂料相比传统的隔热板,隔热涂料施工方便简单,隔热系数(0.03w/m.k)比硅酸铝纤维板(0.159w/m.k)要低得多,应用在钢包上,包壳的温度比用传的隔热板要低40-50℃。所以很多钢厂在高成本的压力下,都愿用隔热涂料作为保温层,以降低成本避免无为的浪费。
实施例3:
钢包保温层由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠12%、树脂8%、无机结合剂8%、耐火粉30%、纸纤维2%、水余量。
实施工艺流程为:原料、配料、搅拌、包装
(1)将各种经检验合格的原料(除水外)按照上述组分比进行配制,每份料误差小于1%;
(2)将配制好的原料送入搅拌设备中预混3-5分钟,然后加入适量的水进行搅拌,搅拌时间10-15分钟,得到泥料;
(3)将搅拌好的泥料放入预先准备好的带塑料内膜的桶中,封盖包装。
所制备出的隔热涂料相比传统的隔热板,隔热涂料施工方便简单,隔热系数(0.03w/m.k)比硅酸铝纤维板(0.159w/m.k)要低得多,应用在钢包上,包壳的温度比用传的隔热板要低40-50℃。所以很多钢厂在高成本的压力下,都愿用隔热涂料作为保温层,以降低成本避免无为的浪费。
Claims (6)
1.钢包用高温隔热涂料,由以下重量百分比的组分组成:陶瓷微珠10~15%、树脂8-15%、无机结合剂3-8%、纸纤维1-2%、耐火粉30-50%、余量为水;无机结合剂为一种硅酸盐,密度为1.37g/cm3, 氧化钠含量,8.2%;二氧化硅含量,26%;模数3.2M;表观粘度,100mPa.S;该涂料中的树脂,是一种热塑性液态树脂,酸值为小于15mgKOH/g;固含量,65±1%;细度小于15微米;粘度,800±50Pa.S。
2.根据权利要求1所述的钢包用高温隔热涂料,其特征在于,所述陶瓷微珠的粒度为70-100目,纸纤维的粒度为150-200目,耐火粉的粒度为150-200目。
3.根据权利要求2所述的钢包用高温隔热涂料,其特征在于,所述陶瓷微珠的粒度为100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为200目。
4.如权利要求1所述的钢包用高温隔热涂料的制备方法,步骤为:陶瓷微珠10~15%、树脂8-15%、无机结合剂3-8%、纸纤维1-2%、耐火粉30-50%和余量的水;将除水外的各种经检验合格的原料按照上述组分比进行配制,每份料误差小于1%;将配制好的原料送入搅拌设备中预混3-5分钟,然后加入适量的水进行搅拌,搅拌时间10-15分钟,得到泥料;将搅拌好的泥料放入预先准备好的带塑料内膜的桶中,封盖包装。
5.根据权利要求4所述的钢包用高温隔热涂料的制备方法,其特征在于,所述陶瓷微珠的粒度为70-100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为150-200目。
6.根据权利要求5所述的钢包用高温隔热涂料的制备方法,其特征在于,所述陶瓷微珠的粒度为100目,纸纤维的粒度为200目,耐火粉的粒度为200目。
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