CN104609823A - 一种防腐防磨耐高温胶泥 - Google Patents

Abstract

本发明属耐高温材料技术领域，为解决现有锅炉受热管在高温腐蚀和冲蚀磨损的情况下，管壁腐蚀、磨损严重，容易爆管的问题，提供一种防腐防磨耐高温胶泥。由复合防腐剂、高温粘合剂和混合粉料制成；复合防腐剂由酚醛树脂、丙氨酸、聚丙脂、颜料、二氧化硅制成；高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体制成；混合粉料由白刚玉细粉、白刚玉超微粉、棕刚玉细粉、棕刚玉超微粉、红柱石、硅线石、生粘土、硼砂、六偏磷酸钠混合制成。本发明耐高温和粒子的冲蚀磨损，操作简便，造价低廉、方便实用。使用时用高压喷枪均匀喷在管道壁，烧结后形成防护层，有效防止和延缓管壁磨损和腐蚀，降低因高温、腐蚀和磨损造成锅炉停炉的事故率。

Description

一种防腐防磨耐高温胶泥

技术领域

本发明属于耐高温材料技术领域，具体涉及一种防腐防磨耐高温胶泥，专用于保护锅炉受热管。

背景技术

火力发电厂锅炉受热面的管子简称“四管”，即水冷壁管、再热器管、过热器管和省煤器管，四管的爆裂泄漏是导致非计划停炉的重要原因之一。“四管”爆裂的原因很多，如材质不良、超温、磨损、腐蚀、焊接缺陷等，其中超温、磨损、腐蚀三大原因占了相当大的比例，虽然许多电厂的“四管”用材现都提高了强度等级，但超温、磨损、腐蚀引起爆管问题较为突出。

“四管”的工作环境非常恶劣，其工作温度都在600℃以上，高速烟气冲过“四管”管壁受热面，在烟气中又含有形状不规则的硬质固体颗粒，这些颗粒经受热面时就会对受热面管壁产生撞击磨擦，在高温腐蚀和冲蚀磨损的情况下，管壁腐蚀、磨损严重，容易爆管。

发明内容

本发明为了解决现有锅炉受热管在高温腐蚀和冲蚀磨损的情况下，管壁腐蚀、磨损严重，容易爆管的问题，提供了一种防腐防磨耐高温胶泥。

本发明由如下技术方案实现：一种防腐防磨耐高温胶泥，由占总重量13.2%的复合防腐剂、占总重量31.6%的高温粘合剂和占总重量55.2%的混合粉料组成；

所述复合防腐剂由下列重量份的原料制成：酚醛树脂15-20份、丙氨酸10-20份、聚丙烯15-25份、颜料5-10份、二氧化硅1-5份；

所述高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体按1：2的质量比混合制备而成，高温粘结剂由硅酸钠、山梨酸和硼砂按100：0.5：1.5的质量比混合而成，耐磨陶瓷粉体由熟料和生料按3：7的质量比混合而成；熟料由占熟料总重量22%的刚玉粉、60%的石英粉以及18%的碳酸钠混合而成；生料由占生料总重量50%的高岭土、30%的刚玉粉以及20%的刚玉砂混合而成；

所述混合粉料由下列重量份的原料制成：白玉刚细粉6至9份，白刚玉超微粉20至25份，棕刚玉细粉30至40份，棕刚玉超微粉15至20份，红柱石5至7份，硅线石4至8份，生粘土3至5份，硼砂0.5至1.5份，六偏磷酸钠0.2至0.5份。

优选：复合防腐剂由下列重量份的原料制成：酚醛树脂20份、丙氨酸15份、聚丙烯20份、颜料8份、二氧化硅3份。

所述酚醛树脂为热固性树脂，固含量≥80%，粘度为600-1500mPa.S；丙氨酸浓度＜0.02%。所述硅酸钠为正硅酸钠，硼砂为80-100目；所述刚玉粉为150-200目，石英粉为150-200目。高温粘合剂中所述刚玉粉为180目，石英粉为180目；所述生粘土配制成浓度为10%-20%的生粘土水溶液。

所述白玉刚细粉为100-200目，白刚玉超微粉为300-500目，棕刚玉细粉为200-320目，棕刚玉超微粉为400至500目，红柱石为600-800目，硅线石为600-800目，生粘土为200-400目。所述颜料为常规可溶性颜料。

一种制备上述防腐防磨耐高温胶泥的方法，包括以下步骤：

（1）复合防腐剂的制备：将酚醛树脂、丙氨酸、聚丙烯、颜料、二氧化硅搅拌均匀后待用；

（2）高温粘合剂的制备：将硅酸钠、山梨酸以及硼砂30-40℃加热搅拌均匀，冷却后装入桶中制作为高温粘结剂；将熟料所用刚玉粉、石英、碳酸钠混合均匀后置于高温炉中1000-1500℃烧结，保温2-4小时，冷却后粉碎至200目待用；生料所用高岭土、刚玉粉、刚玉砂混合均匀待用，将所制备的熟料和生料混合均匀，形成耐磨陶瓷粉体；

（3）混合粉料的制备：将白玉刚细粉、白刚玉超微粉、棕刚玉细粉、棕刚玉超微粉、红柱石、生粘土、硼砂以及六偏磷酸钠混合均匀备用；

（4）将制备的复合防腐剂、高温粘合剂以及混合粉料混合搅拌均匀，制备成防腐防磨耐高温胶泥。

使用时，将制备的复合防腐剂、高温粘合剂与混合粉料相互混合后搅拌均匀，然后用高压喷枪均匀的喷在锅炉面“四管”即水冷壁管、再热器管、过热器管和省煤器管的受热表面及燃煤系统的弯管等管道壁上。

本发明所制备的防腐防磨耐高温胶泥与现有普通胶泥相比，同等条件下处理同一批锅炉受热面管壁，同样的工作温度、工作条件下，本发明所制备的胶泥处理后的管比普通胶泥处理的管多使用150天以上才开始出现腐蚀、磨损或爆管现象，且百分之五十以上的管未发生损坏现象。

本发明所制备的防腐防磨耐高温胶泥，能在复杂的工况下，耐高温和粒子的冲蚀磨损，工艺操作简便，便以日后的维修，同时相比其它喷涂技术，此技术方案简单、造价低廉、方便实用，综合性价比较高的锅炉“四管”防磨防腐技术。使用时用高压喷枪均匀的喷在锅炉受热面管子及燃煤系统的弯管等管道壁上，烧结后形成的防护层能有效防止和延缓管壁的磨损和腐蚀，从而大大降低因高温、腐蚀和磨损造成锅炉停炉的事故率，且施工方便。

具体实施方式

实施例1：一种防腐防磨耐高温胶泥，由占总重量13.2%的复合防腐剂、占总重量31.6%的高温粘合剂和占总重量55.2%的混合粉料组成；

所述复合防腐剂由下列重量的原料制成：酚醛树脂15g、丙氨酸10g、聚丙烯15g、颜料10g、二氧化硅5g；

所述高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体按1：2的质量比混合制备而成，高温粘结剂由硅酸钠、山梨酸和硼砂按100：0.5：1.5的质量比混合而成，耐磨陶瓷粉体由熟料和生料按质量比为3：7混合而成；熟料由占熟料总重量22%的刚玉粉、60%的石英粉以及18%的碳酸钠混合而成；生料由占生料总重量50%的高岭土、30%的刚玉粉以及20%的刚玉砂混合而成；

所述混合粉料由下列重量的原料制成：白玉刚细粉6份即15.18g，白刚玉超微粉25份即63.25g，棕刚玉细粉30份即75.9g，棕刚玉超微粉15份即37.95g，红柱石7份即17.71g，硅线石4份即10.12g，生粘土3份即7.59g，硼砂0.5份即1.27g，六偏磷酸钠0.2份即0.51g。

高温粘合剂中所述刚玉粉为150目，石英粉为150目。白玉刚细粉为100目，白刚玉超微粉为300目，棕刚玉细粉为200目，棕刚玉超微粉为400目，红柱石为600目，硅线石为600目，生粘土为200目。所述颜料为常规可溶性颜料。

制备上述防腐防磨耐高温胶泥的方法，包括以下步骤：

（1）复合防腐剂的制备：将酚醛树脂、丙氨酸、聚丙烯、颜料、二氧化硅搅拌均匀后待用；

（2）高温粘合剂的制备：将硅酸钠、山梨酸以及硼砂蒸汽加热搅拌，冷却后装入桶中为高温粘结剂；将熟料所用刚玉粉、石英、碳酸钠混合均匀后置于高温炉中1200℃烧结，保温3小时，冷却后粉碎至200目待用；生料所用高岭土、刚玉粉、刚玉砂混合均匀待用，按比例将所制备的熟料和生料混合均匀，形成耐磨陶瓷粉体；

（3）混合粉料的制备：将白玉刚细粉、白刚玉超微粉、棕刚玉细粉、棕刚玉超微粉、红柱石、、生粘土、硼砂以及六偏磷酸钠混合均匀备用；

（4）将制备的复合防腐剂、高温粘合剂以及混合粉料混合搅拌均匀，制备成防腐防磨耐高温胶泥。

实施例2：一种防腐防磨耐高温胶泥，由占总重量13.2%的复合防腐剂、占总重量31.6%的高温粘合剂和占总重量55.2%的混合粉料组成；

所述复合防腐剂由下列重量的原料制成：酚醛树脂20g、丙氨酸15g、聚丙烯20g、颜料8g、二氧化硅3g；

所述高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体按1：2的质量比混合制备而成，高温粘结剂由硅酸钠、山梨酸和硼砂按100：0.5：1.5的质量比混合而成，耐磨陶瓷粉体由熟料和生料按质量比为3：7混合而成；熟料由占熟料总重量22%的刚玉粉、60%的石英粉以及18%的碳酸钠混合而成；生料由占生料总重量50%的高岭土、30%的刚玉粉以及20%的刚玉砂混合而成；

所述混合粉料由下列重量的原料制成：白玉刚细粉9份即23.76g，白刚玉超微粉22份即58.08g，棕刚玉细粉35份即92.4g，棕刚玉超微粉20份即52.8g，红柱石6份即15.84g，硅线石6份即15.84g，生粘土5份即13.2g，硼砂1.0份即2.64g，六偏磷酸钠0.5份即1.32g。

高温粘合剂中所述刚玉粉为180目，石英粉为180目。白玉刚细粉为150目，白刚玉超微粉为500目，棕刚玉细粉为260目，棕刚玉超微粉为450目，红柱石为700目，硅线石为800目，生粘土为300目。所述颜料为常规可溶性颜料。

其制备方法同实施例1所述制备方法。

实施例3：一种防腐防磨耐高温胶泥，由占总重量13.2%的复合防腐剂、占总重量31.6%的高温粘合剂和占总重量55.2%的混合粉料组成；

所述复合防腐剂由下列重量的原料制成：酚醛树脂18g、丙氨酸20g、聚丙烯25g、颜料5g、二氧化硅1g；

所述高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体按1：2的质量比混合制备而成，高温粘结剂由硅酸钠、山梨酸和硼砂按100：0.5：1.5的质量比混合而成，耐磨陶瓷粉体由熟料和生料按质量比为3：7混合而成；熟料由占熟料总重量22%的刚玉粉、60%的石英粉以及18%的碳酸钠混合而成；生料由占生料总重量50%的高岭土、30%的刚玉粉以及20%的刚玉砂混合而成；

所述混合粉料由下列重量的原料制成：白玉刚细粉7份即19.635g，白刚玉超微粉20份即56.1g，棕刚玉细粉40份即112.2g，棕刚玉超微粉17份即47.685g，红柱石5份即14.025g，硅线石8份即22.44g，生粘土4份即11.22g，硼砂1.5份即4.208g，六偏磷酸钠0.35份即0.982g。

高温粘合剂中所述刚玉粉为200目，石英粉为200目。白玉刚细粉为200目，白刚玉超微粉为400目，棕刚玉细粉为320目，棕刚玉超微粉为500目，红柱石为800目，硅线石为700目，生粘土为400目。所述颜料为常规可溶性颜料。

其制备方法同实施例1所述制备方法。

实验例1：拉伸强度和断裂延伸率按GB/T 528标准进行测试，样条尺寸（mm）：115（长）×（6±0.4）（中间平行部分宽度）×2（厚度），拉伸速度为200 mm/s。

粘接强度通过高温陶瓷实验系统测试，将硼酸盐泡沫砖切割成8字块，然后从中间切断，截面（mm）：25×25；用胶泥将硼酸盐泡沫砖粘接起来，胶泥厚度（mm）：2；在胶泥固化后，将其拉断测试胶泥的粘接强度。

耐温性测试，利用TS01F温度冲击试验箱，-50~200℃对样品冲击30次后重复上述测试过程。

耐酸性测试，按GB/T 528标准对经过浓硫酸30天浸泡处理的哑铃型样条进行拉伸以及粘结强度测试，浓硫酸浓度≥80%，样条尺寸（mm）：115（长）×（6±0.4）（中间平行部分宽度）×2（厚度），拉伸速度为200mm/s。

检测实施例1、2、3所制备的防腐防磨耐高温胶泥以及普通市售胶泥的拉伸强度、断裂延伸率、粘接强度、耐温性、耐酸性等。检测结果见表1。

结果显示，本发明所制备的防腐防磨耐高温胶泥，材料的力学性能、耐温性、耐酸性均比普通市售胶泥优，显著提高了胶泥的机械性能、耐温性、耐酸性，防腐防磨性。

实验例2：采用本发明所制备的防腐防磨耐高温胶泥与普通市售胶泥同时处理同一批锅炉受热面管壁，同样的工作温度、工作条件下，本发明所制备的胶泥处理后的管比普通市售胶泥处理后的管多使用150天以上才开始出现腐蚀、磨损或爆管现象，并且百分之五十以上的管未发生损坏现象；而同等条件下，普通市售胶泥处理的管70%发生损坏且重复利用率差。

以上对本发明所提供的防腐防磨耐高温胶泥的制备方法及其组成物进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方法及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本发明内容不应该理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：由占总重量13.2%的复合防腐剂、占总重量31.6%的高温粘合剂和占总重量55.2%的混合粉料组成；

所述复合防腐剂由下列重量份的原料制成：酚醛树脂15-20份、丙氨酸10-20份、聚丙烯15-25份、颜料5-10份、二氧化硅1-5份；

所述高温粘合剂由高温粘结剂和耐磨陶瓷粉体按1：2的质量比混合制备而成，高温粘结剂由硅酸钠、山梨酸和硼砂按100：0.5：1.5的质量比混合而成，耐磨陶瓷粉体由熟料和生料按3：7的质量比混合而成；熟料由占熟料总重量22%的刚玉粉、60%的石英粉以及18%的碳酸钠混合而成；生料由占生料总重量50%的高岭土、30%的刚玉粉以及20%的刚玉砂混合而成；

所述混合粉料由下列重量份的原料制成：白玉刚细粉6至9份，白刚玉超微粉20至25份，棕刚玉细粉30至40份，棕刚玉超微粉15至20份，红柱石5至7份，硅线石4至8份，生粘土3至5份，硼砂0.5至1.5份，六偏磷酸钠0.2至0.5份。

2.根据权利要求1所述的一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：复合防腐剂由下列重量份的原料制成：酚醛树脂20份、丙氨酸15份、聚丙烯20份、颜料8份、二氧化硅3份。

3.根据权利要求1所述的一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：所述酚醛树脂为热固性树脂，固含量≥80%，粘度为600-1500mPa.S；丙氨酸浓度＜0.02%。

4.根据权利要求1所述的一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：所述硅酸钠为正硅酸钠，硼砂为80-100目；所述刚玉粉为150-200目，石英粉为150-200目。

5.根据权利要求1所述的一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：高温粘合剂中所述刚玉粉为180目，石英粉为180目；所述生粘土配制成浓度为10%-20%的生粘土水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种防腐防磨耐高温胶泥，其特征在于：所述白玉刚细粉为100-200目，白刚玉超微粉为300-500目，棕刚玉细粉为200-320目，棕刚玉超微粉为400至500目，红柱石为600-800目，硅线石为600-800目，生粘土为200-400目。

7.一种制备如权利要求1-6所述的防腐防磨耐高温胶泥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）复合防腐剂的制备：将酚醛树脂、丙氨酸、聚丙烯、颜料、二氧化硅搅拌均匀后待用；

（2）高温粘合剂的制备：将硅酸钠、山梨酸以及硼砂30-40℃加热搅拌均匀，冷却后装入桶中制作为高温粘结剂；将熟料所用刚玉粉、石英、碳酸钠混合均匀后置于高温炉中1000-1500℃烧结，保温2-4小时，冷却后粉碎至200目待用；生料所用高岭土、刚玉粉、刚玉砂混合均匀待用，将所制备的熟料和生料混合均匀，形成耐磨陶瓷粉体；

（3）混合粉料的制备：将白玉刚细粉、白刚玉超微粉、棕刚玉细粉、棕刚玉超微粉、红柱石、生粘土、硼砂以及六偏磷酸钠混合均匀备用；

（4）将制备的复合防腐剂、高温粘合剂以及混合粉料混合搅拌均匀，制备成防腐防磨耐高温胶泥。