CN111548701A - 一种可降低热工设备表面散热的涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:8‑12份环氧树脂、10‑15份硅微粉、5‑8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。本发明涂料用于热工设备钢板内表面,涂在钢板和耐火材料之间,具有一定的隔热保温效果,降低热工设备表面温度,减少耐火材料的使用量,进而起到节能作用;莫来石纤维可增加涂层柔韧性,能较好缓冲动态设备运行过程的机械或热应力;硅粉氧化成液相后,可形成保护膜,可以防止热高温烟气的侵蚀氧化;涂料的原料来源广泛、制备工艺简单、制备成本低廉、使用寿命长,对设备的钢板有一定保护作用,可广泛用于工业领域热工设备的节能。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料的技术领域,更具体地,涉及一种可降低热工设备表面散热的涂料及其制备方法。
背景技术
目前,工业窑炉的水泥、玻璃、钢铁等大宗生产行业对节能降耗的要求日益提高。热工设备内部配套了较厚的耐火材料,对于高温窑炉一般采用耐火砖、浇注料、隔热材料的一种后者几种的组合,厚度为180-350mm,占据这个热工设备总量的,从上千度的烟气温度到热工设备外表面温度可以降低至300℃以下,对于水泥生产线来说,预热器、分解炉、冷却机的外表面温度降至150℃以下,大部分在100℃以下,对于回转窑外表面温度较高一般高于200℃,有一大部分高于350℃。表面散热约为45-90kcal/kg熟料,占水泥熟料烧成热耗的6-10%。
目前,气凝胶等新型复合耐火砖可以降低表面温度,但其制备工艺复杂,材料的可靠性低,容易受高温烟气的侵蚀失效;而常规涂层制备成本高昂,且容易被氧化失效,将其用于动态热工设备时,涂层的使用寿命较短。
因此,能够降低热工设备表面温度,使预热器、分解炉、冷却机近乎环境温度,使回转窑表面温度低于200℃的涂料,在工业生产中具有重要意义,可以节能2kgce/t熟料以上标准煤,水泥熟料烧成热耗降低2%左右,一条日产五千吨熟料的生产线一年可节省标煤三千多吨,减少CO2排放八千多吨,社会经济效益显著。
因此,现有技术中亟需能够使涂料进一步降低水泥生产线烧成系统中表面温度较高的问题,制备方法简单,使用安全简便,受高温烟气热辐射的条件下使用寿命长、可靠性高的技术方案。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供了一种减少耐火材料的使用量,缓冲动态设备运行过程的机械冲击力和热应力,并能防止热高温烟气的侵蚀氧化的可降低热工设备表面散热的涂料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明通过下述技术方案予以实现:
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:8-12份环氧树脂、10-15份硅微粉、5-8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
所述环氧树脂的质量份数为10份。
所述硅微粉的质量份数为12份。
所述氧化铬的质量份数为6份。
所述可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
本发明还提供了如下的技术方案。
一种可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取8-12份环氧树脂,再向环氧树脂中加入10-15份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中5-8份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
所述环氧树脂的质量份数为10份。
所述硅微粉的质量份数为12份。
所述氧化铬的质量份数为6份。
本发明还提供了如下的技术方案。
一种涂料,按质量份数包括如下组分:8-12份环氧树脂、10-15份硅微粉、5-8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,所述涂料用于降低热工设备表面散热。
本发明与现有技术相比的有益效果是:涂料用于热工设备钢板内表面,涂在钢板和耐火材料之间,具有一定的隔热保温效果,降低热工设备表面温度,减少耐火材料的使用量,进而起到节能作用;莫来石纤维可增加涂层柔韧性,能较好缓冲动态设备运行过程的机械或热应力;硅粉氧化成液相后,可形成保护膜,可以防止热高温烟气的侵蚀氧化;涂料的原料来源广泛、制备工艺简单、制备成本低廉、使用寿命长,对设备的钢板有一定保护作用,可广泛用于工业领域热工设备的节能。
具体实施方式
下面根据具体实施方式对本发明做进一步阐述。
实施例一
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:8份环氧树脂、10份硅微粉、5份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
上述可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取8份环氧树脂,再向环氧树脂中加入10份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中5份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
本实施例还提供了一种涂料,按质量份数包括如下组分:8份环氧树脂、10份硅微粉、5份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,上述涂料用于降低热工设备表面散热。
实施例二
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:8份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
上述可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取8份环氧树脂,再向环氧树脂中加入12份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中6份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
本实施例还提供了一种涂料,按质量份数包括如下组分:8份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,上述涂料用于降低热工设备表面散热。
实施例三
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:10份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
上述可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取10份环氧树脂,再向环氧树脂中加入12份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中6份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
本实施例还提供了一种涂料,按质量份数包括如下组分:10份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,上述涂料用于降低热工设备表面散热。
实施例四
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:12份环氧树脂、15份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
上述可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取10份环氧树脂,再向环氧树脂中加入12份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中6份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
本实施例还提供了一种涂料,按质量份数包括如下组分:10份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,上述涂料用于降低热工设备表面散热。
实施例五
一种可降低热工设备表面散热的涂料,按质量份数包括如下组分:12份环氧树脂、15份硅微粉、8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
上述可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取10份环氧树脂,再向环氧树脂中加入12份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中6份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
本实施例还提供了一种涂料,按质量份数包括如下组分:10份环氧树脂、12份硅微粉、6份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,上述涂料用于降低热工设备表面散热。
本发明中,硅微粉在生产线的高温环境下氧化后,表面形成一层氧化硅膜层,起到密封、隔离和保护作用;莫来石纤维可增加涂层柔韧性,缓冲动态热工设备运行过程的机械或热应力。上述涂料用于水泥熟料生产的分解炉钢板内表面的钢板和耐火材料之间,涂料的导热系数小,降低了钢板的散热,起到了隔热保温效果,投产一年后运行稳定,表面温度下降20-30℃,表面散热降低2209134kJ/h,单位热耗降低2.07kcal/kg熟料,生产线每天节约标准煤1.81t/d;用于水泥生产的回转窑钢板内表面,涂在钢板和火砖之间,使钢板表面温度下降20-30℃,水泥窑投产稳定运行后,表面散热降低3234862kJ/h,单位热耗降低3.04kcal/kg熟料,生产线节约标准煤2.65t/d,实现了涂料的预期效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,但本发明并不局限于上述的具体实施方式,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可降低热工设备表面散热的涂料,其特征是,按质量份数包括如下组分:8-12份环氧树脂、10-15份硅微粉、5-8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维。
2.根据权利要求1所述的可降低热工设备表面散热的涂料,其特征是,所述环氧树脂的质量份数为10份。
3.根据权利要求1所述的可降低热工设备表面散热的涂料,其特征是,所述硅微粉的质量份数为12份。
4.根据权利要求1所述的可降低热工设备表面散热的涂料,其特征是,所述氧化铬的质量份数为6份。
5.根据权利要求1所述的可降低热工设备表面散热的涂料,其特征是,所述可降低热工设备表面散热的涂料应用于热工设备的钢板和耐火材料之间。
6.一种可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,其特征是,包括以下步骤:
(一)按质量份数比取8-12份环氧树脂,再向环氧树脂中加入10-15份硅微粉,并搅拌均匀;
(二)向步骤(一)中的混合物中5-8份氧化铬,并搅拌均匀;
(三)向步骤(二)中的混合物中3份氧化铜,并搅拌均匀;
(四)向步骤(三)中的混合物中3份莫来石短纤维,并搅拌均匀,即制得涂料。
7.根据权利要求6所述的可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,其特征是,所述环氧树脂的质量份数为10份。
8.根据权利要求6所述的可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,其特征是,所述硅微粉的质量份数为12份。
9.根据权利要求6所述的可降低热工设备表面散热的涂料的制备方法,其特征是,所述氧化铬的质量份数为6份。
10.一种涂料,按质量份数包括如下组分:8-12份环氧树脂、10-15份硅微粉、5-8份氧化铬、3份氧化铜和3份莫来石短纤维,其特征是,所述涂料用于降低热工设备表面散热。
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