CN106675124B - 一种换热装置的余热回收环保涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于换热装置的余热回收环保涂料，由以下重量份的原材料通过球磨、干燥、筛分、热处理、闪蒸制成：碳化硅粉60‑70份、玻璃纤维8‑10份、镍基合金粉4‑5份、膨润土粉末4‑5份、高岭土粉末30‑40份、硅酸铝纤维20‑30份、磷酸硅4‑5份、去离子水8‑10份。本发明的环保涂料来源与生产过程均与环境亲和，可承受1500℃的高温，适用1000℃以上换热装置使用，导热系数约400W/m·K，采用本发明涂覆的金属管，在中性、酸性及碱性盐雾试验中，均持续试验96h未发现腐蚀点。

Description

一种换热装置的余热回收环保涂料及其制造方法

技术领域

本发明及高温节能领域，尤其涉及一种换热装置的余热回收环保涂料及其制造方法。

背景技术

余热是指受历史、技术、理念等的局限性，在已投运的工业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％。

余热的回收利用途径很多。一般说来，综合利用余热最好，其次是直接利用，再次是间接利用(如余热发电)。综合利用就是根据余热的品质，按照温度高低顺序不同按阶梯利用，品质高的可以用于生产工艺或余热发电；中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量，用于空调或工业；低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。

现有技术中的高温余热回收(如冶金炉烟道、发电厂锅炉管道)一般采用管式换热，即通过金属管内外壁的热交换实现换热，若不用涂料防护则管道在高温下极易腐蚀，但常规技术中这类余热回收设备所用涂料一般为白色或银色防腐镀层，采用材料多为锌层或陶瓷层(部分甚至为耐高温漆，在此不再描述)，锌层成本低、经济性好、导热性好，但耐热性差，且易发生锌脆导致管道过早失效，另一方面镀锌工艺对环境损伤大；陶瓷层耐热性好、能耐酸碱、盐雾、大气腐蚀，但一方面导热系数底，另一方面由于色泽通常为白色，热反射率高，换热效率低功能过于单一。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种绝缘性好、耐多种腐蚀、导热系数高、耐高温、环境友好的换热装置的余热回收环保涂料及其制造方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种换热装置的余热回收环保涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预处理

①按重量份取碳化硅粉60-70份、玻璃纤维8-10份、镍基合金粉4-5份，搅拌混匀后置于马弗炉中烧结，得初烧结混合物；

②将步骤①获得的初烧结混合物粉碎，在破粉物中加入膨润土粉末4-5份、高岭土粉末30-40份，采用湿法球磨进行磨粉，获得含水质量百分比12％-20％的混合浆料；

③将步骤②获得的混合浆料置于旋转闪蒸干燥机中，采用热风温度为500℃-550℃，排风温度为120℃-130℃的工艺参数进行燥，得含水质量百分比为0.3-1.0％的待用混合预制粉；

④将步骤③获得的混合预制粉采用300-400目的筛子筛分，得漏过筛孔的待用粉料；

2)涂料制备

①将1)中步骤④获得的粉体待用粉料与硅酸铝纤维20-30份、磷酸硅4-5份、去离子水8-10份混合并搅拌均匀，即获得所需膏状吸热涂料。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：①所有材料均来源广泛、易于实现，均可耐受1500℃以上的高温；②所有材料的原材料均可采用无公害的方式进行生产，本发明的工序中也未采用任何有毒有害的辅材，是环境友好的一种换热用涂料；③各种组份有机组合，综合性能优异，碳化硅粉耐高温、耐腐蚀且导热率高，但烧结后内部结合力差易粉化，采用玻璃纤维植入，同样耐高温、耐腐蚀，且为碳化硅粉提供了″骨架″、镍基合金粉耐高温、耐腐蚀，导热率高，但其成本较高，稍微添加，使碳化硅粉与玻璃纤维更加亲和，也为碳化硅粉的固化提供了助力，膨润土粉末和高岭土本身耐腐蚀、耐高温，湿磨后产生粘性，使预制备混合浆料易均匀、结合力好，适于下步工序调配，硅酸铝纤维、磷酸硅用于使本发明的涂料内部结合力更好，且与金属亲和性提高，使本发明在实际使用中不会由于与金属不亲和发生壳裂或剥落，合适的去离子水添加使本发明的使用浓度降低，更易于涂刷或喷涂，也使本发明的均匀性更好，涂刷出的涂层漆黑亮丽，美观大方；合适的工艺参数也是本发明得以实现并使用性能优异的助力、先烧结后球磨使各主要组分发生了质变，更耐高温、腐蚀且导热系数更稳定；然后结合黏合剂进行湿法球磨，改善了均匀性和结合力；混合浆料采用闪蒸方式处理，不改变原浆料的均匀性，且使本发明粉化；筛分过程保证了最终涂料中的成分粒度处于最优值，即既能发挥防腐、耐高温性能，导热系数也高(约400W/m·K，几乎与纯铜一样，但比纯铜更耐高温，适用于1000℃以上的高温)，最终与调合剂混合调配，获得了更好的流动性与均匀性，成就了本发明优异的性能。

具体实施方式

实施例1

一种换热装置的余热回收环保涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预处理

①按重量份取碳化硅粉60份、玻璃纤维10份、NS321镍基合金粉4份，搅拌混匀后置于马弗炉中烧结，得初烧结混合物；

②将步骤①获得的初烧结混合物粉碎，在破粉物中加入膨润土粉末5份、高岭土粉末30份，采用湿法球磨进行磨粉，获得含水质量百分比20％的混合浆料；

③将步骤②获得的混合浆料置于旋转闪蒸干燥机中，采用热风温度为500℃，排风温度为130℃的工艺参数进行燥，得含水质量百分比为0.3％的待用混合预制粉；

④将步骤③获得的混合预制粉采用400目的筛子筛分，得漏过筛孔的待用粉料；

2)涂料制备

①将1)中步骤④获得的粉体待用粉料与硅酸铝纤维20份、磷酸硅5份、去离子水8份混合并搅拌均匀，即获得所需膏状吸热涂料。

采用上述方法制备的环保涂料，由以下重量份的材料组成：碳化硅粉60份、玻璃纤维10份、镍基合金粉4份、膨润土粉末5份、高岭土粉末30份、硅酸铝纤维20份、磷酸硅5份、去离子水8份。

实施例2

一种换热装置的余热回收环保涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预处理

①按重量份取碳化硅粉70份、玻璃纤维8份、NS315镍基合金粉5份，搅拌混匀后置于马弗炉中烧结，得初烧结混合物；

②将步骤①获得的初烧结混合物粉碎，在破粉物中加入膨润土粉末4份、高岭土粉末40份，采用湿法球磨进行磨粉，获得含水质量百分比12％的混合浆料；

③将步骤②获得的混合浆料置于旋转闪蒸干燥机中，采用热风温度为550℃，排风温度为120℃的工艺参数进行燥，得含水质量百分比为1.0％的待用混合预制粉；

④将步骤③获得的混合预制粉采用300目的筛子筛分，得漏过筛孔的待用粉料；

2)涂料制备

①将1)中步骤④获得的粉体待用粉料与硅酸铝纤维30份、磷酸硅4份、去离子水10份混合并搅拌均匀，即获得所需膏状吸热涂料。

采用上述方法制备的环保涂料，由以下重量份的材料组成：碳化硅粉70份、玻璃纤维8份、镍基合金粉5份、膨润土粉末4份、高岭土粉末40份、硅酸铝纤维30份、磷酸硅4份、去离子水10份。

实施例3

一种换热装置的余热回收环保涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预处理

①按重量份取碳化硅粉65份、玻璃纤维9份、NS322镍基合金粉5份，搅拌混匀后置于马弗炉中烧结，得初烧结混合物；

②将步骤①获得的初烧结混合物粉碎，在破粉物中加入膨润土粉末5份、高岭土粉末35份，采用湿法球磨进行磨粉，获得含水质量百分比15％的混合浆料；

③将步骤②获得的混合浆料置于旋转闪蒸干燥机中，采用热风温度为520℃，排风温度为130℃的工艺参数进行燥，得含水质量百分比为0.5的待用混合预制粉；

④将步骤③获得的混合预制粉采用350目的筛子筛分，得漏过筛孔的待用粉料；

2)涂料制备

①将1)中步骤④获得的粉体待用粉料与硅酸铝纤维25份、磷酸硅4份、去离子水10份混合并搅拌均匀，即获得所需膏状吸热涂料。

采用上述方法制备的环保涂料，由以下重量份的材料组成：碳化硅粉65份、玻璃纤维9份、镍基合金粉5份、膨润土粉末5份、高岭土粉末35份、硅酸铝纤维25份、磷酸硅4份、去离子水10份。

本发明的换热装置的余热回收环保涂料的可承受1500℃的高温，适用1000℃以上换热装置使用，导热系数约400W/m·K，采用本发明涂覆的金属管，在中性、酸性及碱性盐雾试验中，均持续试验96h未发现腐蚀点。

对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种换热装置的佘热回收环保涂料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)预处理

①按重量份取碳化硅粉60-70份、玻璃纤维8-10份、镍基合金粉4-5份，搅拌混匀后置于马弗炉中烧结，得初烧结混合物；

②将步骤①获得的初烧结混合物粉碎，在破粉物中加入膨润土粉末4-5份、高岭土粉末30-40份，采用湿法球磨进行磨粉，获得含水质量百分比12％-20％的混合浆料；

③将步骤②获得的混合浆料置于旋转闪蒸干燥机中，采用热风温度为500℃-550℃，排风温度为120℃-130℃的工艺参数进行干 燥，得含水质量百分比为0.3-1.0％的待用混合预制粉；

④将步骤③获得的混合预制粉采用300-400目的筛子筛分，得漏过筛孔的待用粉料；

2)涂料制备

①将1)中步骤④获得的粉体待用粉料与硅酸铝纤维20-30份、磷酸硅4-5份、去离子水8-10份混合并搅拌均匀，即获得所需膏状吸热涂料。