CN107876270A - 应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置及喷涂方法 - Google Patents

应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置及喷涂方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置及喷涂方法，其特征在于，所述喷涂装置包括料罐本体、进料斗、支架以及与料罐本体相连接的管道，其中料罐本体设置在支架上，所述料罐本体上方一侧设置进料斗，料罐本体下方设置有Y型连接器，所述Y型连接器一端连接料罐本体下方，另一端连接压缩空气管道，所述料罐本体上方还设置有压力表和料罐排气球阀。该装置提供的喷涂装置结构简单、操作方便，是直接运用压缩空气压力作为动力的喷涂机具和喷涂方法，该喷涂装置真正实现了稳定和安全可靠使用，节省了检修时间，提高了施工功效，降低了检修成本。

Description

应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置及喷涂方法
技术领域
本发明涉及一种喷涂装置，具体涉及一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置及喷涂方法，属于工业炉膛施工设备技术领域。
背景技术
为了保护轧钢加热炉炉膛内壁的耐火材料，防止耐火材料长期受炉气冲刷而造成的开裂、耐材起皮剥落、炉体下沉等现象产生，并提高加热炉炉膛辐射率降低燃料消耗的目的，需要定期对炉膛内壁进行喷涂施工节能涂料。目前行业内轧钢加热炉炉膛内壁喷涂的节能涂料，均采用抗腐蚀、耐磨的远红外节能涂料，它的体积密度为1.60~2.50吨/米3、烧结瓷化后发射率为92~95%、烧结瓷化后与耐材基体结合强度为≥2.3Mpa、烧结瓷化后导热系数比较低，一般为0.165~0.272W/(m.k)，烧结瓷化后连续使用为300~1350℃，喷涂厚度一般为3.0~6.0 mm。
按照GB50211-2014《工业炉砌筑工程施工及验收规范》、GB50825-2013《钢铁厂加热炉工程质量验收规范》要求，对于流体状耐火材料施工，如加热炉的湿法修补料、节能远红外涂料，不能采用传统的砌筑、浇注、捣打等施工方法，必须采用人工粉刷或喷涂施工方法。而人工粉刷方法，施工时间长、功效低、劳动强度高等明显的缺点；而采用机器喷涂施工，施工效率高、施工速度快等特点。但施工机具是非常关键的设备，由于施工材料的本身特性参数各不一样和喷涂施工面的基体材料不同，行业内也没有统一的规范和标准，各家采用各种各样的喷涂设备，涂料喷涂效果也是千差万别，有的喷不出、堵塞，或者喷涂飞溅，有的喷得稀、有的喷得厚等喷涂不均匀现象。如何达到喷涂均匀、不飞溅，涂层表面平整光滑，必须有一个稳定高效的喷涂施工机具。目前现有技术中已经公开的喷涂专利装置，使用于各行各业，有喷涂防水涂料、油漆涂料、金属表面防腐涂料等，喷涂装置均比较复杂，喷涂动力采用电动搅拌、电加热器（保温）、电动压力泵输送，或者采用电动气动压力泵输送，结构复杂且部件多，而且装置本身需要定期或不定期进行维护保养，使用过程中还要考虑存在漏电、触电的危险源等。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置和方法，该装置提供的喷涂装置结构简单、操作方便，是直接运用压缩空气压力作为动力的喷涂机具设备，该喷涂装置真正实现了稳定和安全可靠使用，节省了检修时间，提高了施工功效，降低了检修成本。该喷涂方法易操作控制，实现了节能涂料均匀喷涂，涂层表面平整光滑，提高了施工功效，减少了涂料浪费。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述喷涂装置包括料罐本体7、进料斗1、支架以及与料罐本体相连接的管道，其中料罐本体设置在支架上，所述料罐本体上方一侧设置进料斗1，料罐本体下方设置有Y型连接器，所述Y型连接器一端连接料罐本体下方，另一端连接压缩空气管道。
作为本发明的一种改进，所述料罐本体上方还设置有压力表和料罐排气球阀。
作为本发明的一种改进，所述进料斗和料罐本体之间的管道上设置有进料斗球阀。
作为本发明的一种改进，所述料罐本体上方设置有排气管道，所述排气管道上设置有料罐排气球阀。
作为本发明的一种改进，所述料罐本体的一侧设置有压缩空气进气管道，所述进气管道上设置有料罐压缩空气进气球阀，压缩空气进气管道的分支连接压缩空气引流管道15，所述压缩空气引流管道的另一端连接Y型连接器。
作为本发明的一种改进，所述Y型连接器通过橡胶软管连接喷枪，所述Y型连接器上设置有快速接头。
作为本发明的一种改进，所述支架下方设置有推车小轮。
一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置的喷涂方法，所述方法如下：1）压缩空气的工作压力根据涂料的体积密度不同，调整喷涂的压缩空气压力，使涂料喷出去动能克服管道的阻力，以及压缩空气引流压力与涂料喷管喷出工作压力相匹配；在料罐有效容积和需要喷涂橡胶软管长度一定的情况下，根据节能涂料的密度，计算所需要压缩空气压力高低；如料罐有效容积为0.25米3、喷涂橡胶软管长度为20米时，调整压缩空气的工作压力见下表：
涂料体积密度（吨/米3） 压缩空气工作压力（Mpa） 备注
1.60~1.80 0.5.0±0.05
1.80~2.00 0.55±0.05
2.00~2.20 0.6.0±0.05
2.20~2.40 0.65±0.05
2.40~2.60 0.70±0.05
2）根据涂料的体积密度配置多种角度的“Y”形连接器，与引流压缩空气管与涂料喷管，运用快速接头与喷涂机具预留的接头进行连接；
3）计算“Y”形连接引流压缩空气管与涂料喷管的夹角（α），根据涂料的体积密度，选择一个合理的角度，进行喷涂。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中计算夹角（α）的方式如下：按照流体百努利方程，满足引流压缩空气在水平方向的动能与喷涂管涂料动能相一致，计算公式如下：
Q引流压缩空气动能=Q喷涂管涂料动能
其中Q引流压缩空气动能=σ空气*π*（Φ空气/2）2*v空气*tgα
Q喷涂管涂料动能=σ涂料*π*（Φ涂料/2）2*v涂料
式中σ空气、σ涂料、Φ空气、Φ涂料、v空气、v涂料分别是引流压缩空气和涂料的密度、喷管直径和流速。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该喷涂装置利用压缩空气将节能涂料运用运动动力学的原理，通过压缩空气压力把节能涂料压入喷管，并在喷管中通过压缩空气引流作用，直接把节能涂料喷涂到炉膛内壁基材的表面上；所述装置的压缩空气管与涂料喷管采用同一口径的管径，该方案为Φ32mm；所述装置的控制和调节阀门均采用不锈钢球阀，可以快速进行开闭操作；2）该技术方案根据涂料体积密度配置多种角度的“Y”型连接器，连接引流压缩空气管与涂料喷管的接口；3）该技术方案的料罐上部设置压力表，可以直接观察到料罐上部压力情况，以及可以调整压缩空气压力；4）该技术方案底板设置推车式小轮，可以在施工现场随施工部位的改变，方便移动；5）该喷涂方法可以根据涂料的体积密度不同，调整喷涂的压缩空气压力和选择“Y”型连接器，满足喷涂工作要求；喷涂的涂层均匀，涂层表面平整光滑；施工功效高，是正常人工粉刷施工功效的15-20倍。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图中：1-进料斗；2-进料斗球阀；3-料罐排气球阀；4-压力表；5-料罐压缩空气进气球阀；6-引流压缩空气球阀；7-料罐本体（机具本体）；8-涂料喷管球阀；9-“Y”型连接器；10-喷枪；11-快速接头；12-橡胶软管；13-推车小轮，14-支架，15-压缩空气引流管道。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，所述喷涂装置包括料罐本体7、进料斗1、支架14以及与料罐本体相连接的管道，其中料罐本体设置在支架14上，所述料罐本体上方一侧设置进料斗1，料罐本体下方设置有Y型连接器，所述Y型连接器一端连接料罐本体下方，另一端连接压缩空气管道，所述料罐本体上方还设置有压力表4和料罐排气球阀3；所述进料斗1和料罐本体7之间的管道上设置有进料斗球阀2；所述料罐本体上方设置有排气管道，所述排气管道上设置有料罐排气球阀3；所述料罐本体的一侧设置有压缩空气进气管道，所述进气管道上设置有料罐压缩空气进气球阀5，压缩空气进气管道的分支连接压缩空气引流管道15，所述压缩空气引流管道的另一端连接Y型连接器9，所述Y型连接器通过橡胶软管12连接喷枪10，所述Y型连接器上设置有快速接头11，所述支架下方设置有推车小轮13。
具体实施过程：参见图1，打开料罐排气球阀3和进料斗球阀2，由进料斗1向料罐7添加节能涂料，在加注到合适位置和容量时，关闭料罐排气球阀3和进料斗球阀2，打开料罐压缩空气进气球阀5，观察料罐上部压力表4，到合适压力读数，打开引流压缩空气球阀6，再缓慢打开涂料喷管球阀8，手持扁头喷料管枪10对炉膛内壁进行喷涂施工。
图1中，本喷涂装置的主要尺寸：L1:200mm ； L2:300mm ； L3:600mm ；Φ1：400mm；Φ2：640mm ；Φ3：250mm ；Φ4：65mm ；Φ5：300mm ；Φ6：32mm ；Φ7：89mm 。
参见图1，当扁头喷料管枪10没有涂料喷出时，关闭涂料喷管球阀8、引流压缩空气球阀6和料罐压缩空气进气球阀5，打开料罐排气球阀3，排空料罐7内部的压力；再打开进料斗球阀2，添加节能涂料，其余实施与实施例1完全相同，进行下一罐涂料的喷涂；所述料罐压缩空气进气球阀5，可以根据不同涂料的体积密度大小，结合料罐压力表读数4，调整料罐的工作压力高低,使涂料喷出去的动能能够克服管道阻力；所述引流压缩空气球阀6，可以根据扁头喷料管枪10喷出去涂料的厚薄，以及涂料是否飞溅、喷涂是否连续，调整引流压缩空气球阀6的开度，使喷涂连续稳定。喷涂结束后，用工业水代替涂料，对料罐和喷涂管道进行冲洗。其余与实施例1完全相同。
实施例2：参见图1，一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置的喷涂方法，所述方法如下：1）压缩空气的工作压力根据涂料的体积密度不同，调整喷涂的压缩空气压力，使涂料喷出去动能克服管道的阻力，以及压缩空气引流压力与涂料喷管喷出工作压力相匹配；在料罐有效容积和需要喷涂橡胶软管长度一定的情况下，根据节能涂料的密度，计算所需要压缩空气压力高低；如料罐有效容积为0.25米3、喷涂橡胶软管长度为20米时，调整压缩空气的工作压力见下表：
涂料体积密度（吨/米3） 压缩空气工作压力（Mpa） 备注
1.60~1.80 0.5.0±0.05
1.80~2.00 0.55±0.05
2.00~2.20 0.6.0±0.05
2.20~2.40 0.65±0.05
2.40~2.60 0.70±0.05
2）根据涂料的体积密度配置多种角度的“Y”形连接器，与引流压缩空气管与涂料喷管，运用快速接头与喷涂机具预留的接头进行连接；
3）计算“Y”形连接引流压缩空气管与涂料喷管的夹角（α），根据涂料的体积密度，选择一个合理的角度，进行喷涂。
所述步骤3）中计算夹角（α）的方式如下：按照流体百努利方程，满足引流压缩空气在水平方向的动能与喷涂管涂料动能相一致，计算公式如下：
Q引流压缩空气动能=Q喷涂管涂料动能
其中Q引流压缩空气动能=σ空气*π*（Φ空气/2）2*v空气*tgα
Q喷涂管涂料动能=σ涂料*π*（Φ涂料/2）2*v涂料
式中σ空气、σ涂料、Φ空气、Φ涂料、v空气、v涂料分别是引流压缩空气和涂料的密度、喷管直径和流速。
根据涂料不同的密度，计算引流压缩空气管与涂料喷管的“Y”型连接器夹角（α），如下表：
涂料体积密度（吨/米3） 喷管的夹角α° 备注
1.60~1.80 55
1.80~2.00 50
2.00~2.20 45
2.20~2.40 40
2.40~2.60 35
应用实例：以上海鹏莉搪瓷材料有限公司生产的，体积密度为2.0吨/米3的远红外节能涂料对炉膛内壁喷涂施工为例，具体实施过程如下：
（1）、采用料罐有效容积为0.25米3的喷涂机具7，连接压缩空气接口；
（2）、选择45°的“Y”形连接器9，与引流压缩空气管和涂料喷管进行连接；选择20米长的橡胶软管12，与45°的“Y”形连接器9进行连接；
（3）、加注0.5吨涂料，并关闭料罐排气球阀3和进料斗球阀2，打开料罐压缩空气进气球阀4，调整压缩空气工作为0.60Mpa，打开引流压缩空气球阀6，再缓慢打开涂料喷管球阀8，手持扁头喷涂枪10（喷涂软管12长度20米）对炉膛内壁进行连续喷涂施工；
（4）、按喷涂目标厚度4.0 mm要求时，喷涂施工第一遍从炉膛一端（左侧）往另一端（右侧）方向喷涂，喷涂厚度为2.0mm，喷涂宽度为200mm左右；接着按下一个喷涂宽度200mm从炉膛一端（右侧）往另一端（左侧）方向喷涂一次；再接着在第一遍喷涂基础上施工喷涂第二遍，即可达到目标厚度。
（5）、循环并逐步喷涂其它内壁，喷涂效果好，喷涂均匀、涂层表面平整光滑，施工功效高。
采用本施工方案方法：3人配合操作施工，当喷涂厚度为4.0 mm时，每小时可以完成施工喷涂面积为250米2，而采用人工粉刷施工方法，如3人采用粉刷施工，每小时完成施工面积只能在15米2左右，本方案施工方法比人工粉刷施工方法的功效提高了16倍。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (9)

1.一种应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述喷涂装置包括料罐本体、进料斗、支架以及与料罐本体相连接的管道，其中料罐本体设置在支架上，所述料罐本体上方一侧设置进料斗，料罐本体下方设置有Y型连接器，所述Y型连接器一端连接料罐本体下方，另一端连接压缩空气管道。
2.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述料罐本体上方还设置有压力表和料罐排气球阀。
3.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述进料斗和料罐本体之间的管道上设置有进料斗球阀。
4.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述料罐本体上方设置有排气管道，所述排气管道上设置有料罐排气球阀。
5.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述料罐本体的一侧设置有压缩空气进气管道，所述进气管道上设置有料罐压缩空气进气球阀，压缩空气进气管道的分支连接压缩空气引流管道15，所述压缩空气引流管道的另一端连接Y型连接器。
6.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述Y型连接器通过橡胶软管连接喷枪，所述Y型连接器上设置有快速接头。
7.根据权利要求1所述的应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置，其特征在于，所述支架下方设置有推车小轮。
8.应用于炉膛内壁节能涂料的喷涂装置的喷涂方法，其特征在于，所述方法如下：1）压缩空气的工作压力根据涂料的体积密度不同，调整喷涂的压缩空气压力，使涂料喷出去动能克服管道的阻力，以及压缩空气引流压力与涂料喷管喷出工作压力相匹配；2）根据涂料的体积密度配置多种角度的“Y”形连接器，与引流压缩空气管与涂料喷管，运用快速接头与喷涂机具预留的接头进行连接；3）计算“Y”形连接引流压缩空气管与涂料喷管的夹角（α），根据涂料的体积密度，选择一个合理的角度，进行喷涂。
9.根据权利要求8所述的喷涂方法，其特征在于，所述步骤3）中计算夹角（α）的方式如下：按照流体百努利方程，满足引流压缩空气在水平方向的动能与喷涂管涂料动能相一致，计算公式如下：
Q引流压缩空气动能=Q喷涂管涂料动能
其中Q引流压缩空气动能=σ空气*π*（Φ空气/2）2*v空气*tgα
Q喷涂管涂料动能=σ涂料*π*（Φ涂料/2）2*v涂料
式中σ空气、σ涂料、Φ空气、Φ涂料、v空气、v涂料分别是引流压缩空气和涂料的密度、喷管直径和流速。
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