CN114853455B - 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114853455B
CN114853455B CN202210516200.7A CN202210516200A CN114853455B CN 114853455 B CN114853455 B CN 114853455B CN 202210516200 A CN202210516200 A CN 202210516200A CN 114853455 B CN114853455 B CN 114853455B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
resistant
fine powder
particle size
slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210516200.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114853455A (zh
Inventor
林国强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yixing Guoqiang Furnace Industry Co ltd
Original Assignee
Yixing Guoqiang Furnace Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yixing Guoqiang Furnace Industry Co ltd filed Critical Yixing Guoqiang Furnace Industry Co ltd
Priority to CN202210516200.7A priority Critical patent/CN114853455B/zh
Publication of CN114853455A publication Critical patent/CN114853455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114853455B publication Critical patent/CN114853455B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/106Refractories from grain sized mixtures containing zirconium oxide or zircon (ZrSiO4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3821Boron carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/444Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/77Density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗结渣耐腐蚀高温复合涂料及其制备方法,按重量份计包括,刚玉细粉规格混合物20~30份,粒径0.01~0.025mm的陶瓷粉末2~5份,偏硼酸钡10~15份,纳米二氧化硅15~20份,石英粉2~6份,粒径30nm的纳米氧化钇0.5~1份,粒径30nm的纳米氧化铈1~2份,结合剂15~20份,分散剂0.2~0.5份,防沉助剂1~5份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,亚硝酸钠2~5份,FeCl25份。解决了现有垃圾焚烧炉内壁涂料未能实现在保证一定抗结渣抗高温性能时同步拥有抗腐蚀性能的问题。

Description

一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗结渣复合材料的技术领域,尤其涉及一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的不断发展,用电量随之不断攀升。现有发电方式中,火力发电仍然居于首位,城市垃圾的焚烧一方面能够用于发电,另一方面也能够对城市产生的垃圾进行清理。城市垃圾发电厂焚烧的垃圾材料复杂,其类型、数量和热含量方面也有很大不同,经过焚烧处理后,生成的烟气中所含的灰份性质具有粘性,很容易粘附在受热面表面,粘附在炉壁上形成紧密的灰渣层,逐步累积越来越厚就是我们所称的结渣,尤其是两侧墙、前后拱等部位耐火材料腐蚀、磨损、结渣尤其突出,一直是行业内迫切需要解决的难题。
现有技术中也存在相应解决结渣的技术,如发明专利:一种抗结渣高温耐磨复合材料,提高了高温抗结渣的性能,但考虑到城市垃圾中材料复杂,尤其厨余垃圾放置时间长的话会产生一定的腐蚀性,故此需要在提高高温抗结渣性能的基础上对抗腐蚀性进行深入研究,提高装置耐久性。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有垃圾焚烧炉内壁涂料存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明解决的技术问题是:解决现有垃圾焚烧炉内壁涂料未能实现在保证一定抗结渣抗高温性能时同步拥有抗腐蚀性能的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括,刚玉细粉规格混合物20~30份,粒径0.01~0.025mm的陶瓷粉末2~5份,偏硼酸钡10~15份,纳米二氧化硅15~20份,石英粉2~6份,粒径30nm的纳米氧化钇0.5~1份,粒径30nm的纳米氧化铈1~2份,结合剂15~20份,分散剂0.2~0.5份,防沉助剂1~5份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,亚硝酸钠2~5份,FeCl25份;其中,所述刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.075~0.1mm刚玉细粉40%、粒径0.5~1.2mm刚玉细粉35%及粒径1.5~2.6mm刚玉细粉25%;其中,刚玉细粉为电熔锆刚玉、电熔板状刚玉中的一种或组合;其中,陶瓷粉末为碳化硼、氮化铝和氮化硅中的一种。
作为本发明所述的高温耐腐抗结渣复合材料的一种优选方案,其中:分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
作为本发明所述的高温耐腐抗结渣复合材料的一种优选方案,其中:防沉助剂为Aerosil300。
作为本发明所述的高温耐腐抗结渣复合材料的一种优选方案,其中:所述结合剂按重量份计包括:聚乙烯醇缩丁醛1.5~2.5份,乙醇10份,油酸0.5份。
为解决上述技术问题,本发明还提供如下技术方案:一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1~2h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合刚玉细粉规格混合物、陶瓷粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及防沉助剂,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入PH调节剂调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以12000~16000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得;其中,所述PH调节剂为碳酸氢钠。
作为本发明所述的高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法的一种优选方案,其中:制备结合剂时,控制搅拌转速为100~200r/min,制备主料时,控制搅拌转速为50~70r/min。
本发明的有益效果:本发明提供一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法,结合剂的制备一方面提高了粘结性,具有对主料作用使其显气孔率低、自润性好的特点,另一方面通过高温下油酸作用产生缩醛得到聚融物,为后续混合基体物的加入提高混合性;主料中所加入的纳米氧化钇提高了耐火度,所加入的纳米氧化铈提高了热稳定性和耐腐蚀性,使得材料使用后不易形成气孔,能提高表面致密度和光洁度;分散剂将偏硼酸钡在回流状态下与混合物反应,酸性物质加大耐氧化特性;防沉助剂加大了涂料本身的黏度;同时,电极催化剪切液,脂肪醇聚氧乙烯醚加速亚硝酸钠中的离子分解,使得亚硝酸钠中的离子加速二价Fe2+极化,得到高强度的耐结渣产品,且电极催化进一步加大了产品的耐氧化特性,得到耐腐蚀性产品,测量达标后得到最终高温耐腐抗结渣复合材料,解决了现有垃圾焚烧炉内壁涂料未能实现在保证一定抗结渣抗高温性能时同步拥有抗腐蚀性能的问题。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护的范围。
考虑到城市垃圾中材料复杂,尤其厨余垃圾放置时间长的话会产生一定的腐蚀性,故此需要在提高高温抗结渣性能的基础上对抗腐蚀性进行深入研究,提高装置耐久性。
故此,本发明提供一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法,如下实施例,实验结果如下对比例。
实施例
实施例1
一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括:电熔锆刚玉细粉规格混合物20份,粒径0.01mm的碳化硼粉末2份,偏硼酸钡10份,纳米二氧化硅15份,石英粉2份,粒径30nm的纳米氧化钇0.5份,粒径30nm的纳米氧化铈1份,分散剂0.2份,Aerosil3001份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,聚乙烯醇缩丁醛1.5份,亚硝酸钠2份,乙醇10份,油酸0.5份,FeCl25份。
其中,电熔锆刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.075mm电熔锆刚玉细粉40%、粒径0.5mm电熔锆刚玉细粉35%及粒径1.5mm电熔锆刚玉细粉25%。
进一步的,分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
额外的,本发明提供一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合电熔锆刚玉细粉规格混合物、碳化硼粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及Aerosil300,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入碳酸氢钠调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以12000~16000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得。
进一步的,制备结合剂时,控制搅拌转速为100r/min,制备主料时,控制搅拌转速为50r/min。
实施例2
一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括,电熔板状刚玉细粉规格混合物30份,粒径0.025mm的氮化铝粉末5份,偏硼酸钡15份,纳米二氧化硅20份,石英粉6份,粒径30nm的纳米氧化钇1份,粒径30nm的纳米氧化铈2份,分散剂0.5份,Aerosil3005份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,聚乙烯醇缩丁醛2.5份,亚硝酸钠5份,乙醇10份,油酸0.5份,FeCl25份。
其中,电熔板状刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.1mm电熔板状刚玉细粉40%、粒径1.2mm电熔板状刚玉细粉35%及粒径2.6mm电熔板状刚玉细粉25%。
进一步的,分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
额外的,本发明还提供一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应2h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合电熔板状刚玉细粉规格混合物、氮化铝粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及Aerosil300,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入碳酸氢钠调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以16000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得。
进一步的,制备结合剂时,控制搅拌转速为200r/min,制备主料时,控制搅拌转速为70r/min。
实施例3
一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括,电熔锆刚玉细粉规格混合物25份,粒径0.021mm的氮化硅粉末4份,偏硼酸钡12份,纳米二氧化硅18份,石英粉4份,粒径30nm的纳米氧化钇0.8份,粒径30nm的纳米氧化铈1.5份,分散剂0.3份,Aerosil3004份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,聚乙烯醇缩丁醛2份,亚硝酸钠3份,乙醇10份,油酸0.5份,FeCl25份。
其中,电熔锆刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.075mm电熔锆刚玉细粉40%、粒径1.0mm电熔锆刚玉细粉35%及粒径2.0mm电熔锆刚玉细粉25%。
进一步的,分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
额外的,本发明还提供一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1.5h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合电熔锆刚玉细粉规格混合物、氮化硅粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及Aerosil300,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入碳酸氢钠调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以14000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得。
进一步的,制备结合剂时,控制搅拌转速为150r/min,制备主料时,控制搅拌转速为60r/min。
实施例4
一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括,电熔板状刚玉细粉规格混合物22份,粒径0.025mm的氮化铝粉末3份,偏硼酸钡11份,纳米二氧化硅17份,石英粉5份,粒径30nm的纳米氧化钇0.6份,粒径30nm的纳米氧化铈1.2份,分散剂0.4份,Aerosil3003份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,聚乙烯醇缩丁醛2.2份,亚硝酸钠3份,乙醇10份,油酸0.5份,FeCl25份。
其中,电熔板状刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.085mm电熔板状刚玉细粉40%、粒径1.1mm电熔板状刚玉细粉35%及粒径2.3mm电熔板状刚玉细粉25%。
进一步的,分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
额外的,本发明还提供一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1~2h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合电熔板状刚玉细粉规格混合物、氮化铝粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及Aerosil300,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入碳酸氢钠调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以15000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得。
进一步的,制备结合剂时,控制搅拌转速为160r/min,制备主料时,控制搅拌转速为55r/min。
实施例5
一种高温耐腐抗结渣复合材料,按重量份计包括,电熔锆刚玉细粉规格混合物26份,粒径0.01mm的氮化铝粉末4份,偏硼酸钡14份,纳米二氧化硅16份,石英粉3份,粒径30nm的纳米氧化钇0.7份,粒径30nm的纳米氧化铈1.4份,分散剂0.3份,Aerosil3001份,脂肪醇聚氧乙烯醚10份,聚乙烯醇缩丁醛1.8份,亚硝酸钠2份,乙醇10份,油酸0.5份,FeCl25份。
其中,电熔锆刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.1mm电熔锆刚玉细粉40%、粒径1.2mm电熔锆刚玉细粉35%及粒径1.5mm电熔锆刚玉细粉25%。
进一步的,分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
额外的,本发明还提供一种高温耐腐抗结渣复合材料的制备方法,制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1.6h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合电熔锆刚玉细粉规格混合物、氮化铝粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及Aerosil300,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入碳酸氢钠调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以15000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得。
进一步的,制备结合剂时,控制搅拌转速为100r/min,制备主料时,控制搅拌转速为70r/min。
对比例
对比例(一)
下面通过应用试验首先评价本发明制得的高温耐腐抗结渣复合材料的基本理化性质:
制造时,将制得的涂料掺水并进行搅拌,形成湿料后进行施工,3日后形成稳定涂层,内衬的性能参数建表1:
表1:项目参数(烧结内衬理化性质)
对比例(二)
下面通过应用试验首先评价本发明制得的高温耐腐抗结渣复合材料的抗腐蚀性:
测评性质:
1、固化时间:目测固化时长,瞬间、短、正常和长四个等级表示固化时间由短到长;
2、硬度:按GB/T6739-1996方法检测。采用铅笔硬度等级方法,即6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,H,2H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9H表示从软到硬;
3、颜色测试:6个月、12个月后目测颜色变化;
4、耐5%NaOH:测试板浸入室温的5%NaOH的溶液中,72h,观测外观;
5、耐5%H2SO4:测试板浸入室温的5%H2SO4的溶液中,72h,观测外观;
6、丙酮双向擦拭:用丙酮蘸在布上以0.5kg的负荷在测试板上来回移动,直至露出底层,记录擦拭次数;
记录数据如下表2:
表2:耐腐蚀相关性质
对比例(三)
下面通过应用试验,从另一角度——损失率,再一次评价本发明制得的高温耐腐抗结渣复合材料的抗腐蚀性:
测评依据:按《GB/T 17601-2008耐火材料耐硫酸侵蚀试验方法》检测高温耐腐抗结渣复合材料的抗腐蚀性。
按规定方法制备的试样,放入沸腾的质量分数70%的硫酸中侵蚀6h,然后测定质量损失量,以试样质量损失量与初始质量之比的百分数表示耐硫酸侵蚀率。
记录数据如下表3:
表3:耐腐蚀相关性质
样品 初始质量/g 最终质量/g 损失量/g 侵蚀率/%
实施例1 20 19.75 0.25 1.25
实施例2 20 19.72 0.28 1.4
实施例3 20 19.7 0.3 1.5
实施例4 20 19.73 0.27 1.35
实施例5 20 19.74 0.26 1.3
市售产品 20 19.55 0.45 2.25
本发明提供一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法,结合剂的制备一方面提高了粘结性,具有对主料作用使其显气孔率低、自润性好的特点,另一方面通过高温下油酸作用产生缩醛得到聚融物,为后续混合基体物的加入提高混合性;主料中所加入的纳米氧化钇提高了耐火度,所加入的纳米氧化铈提高了热稳定性和耐腐蚀性,使得材料使用后不易形成气孔,能提高表面致密度和光洁度;分散剂将偏硼酸钡在回流状态下与混合物反应,酸性物质加大耐氧化特性;防沉助剂加大了涂料本身的黏度;同时,电极催化剪切液,脂肪醇聚氧乙烯醚加速亚硝酸钠中的离子分解,使得亚硝酸钠中的离子加速二价Fe2+极化,得到高强度的耐结渣产品,且电极催化进一步加大了产品的耐氧化特性,得到耐腐蚀性产品,测量达标后得到最终高温耐腐抗结渣复合材料,解决了现有垃圾焚烧炉内壁涂料未能实现在保证一定抗结渣抗高温性能时同步拥有抗腐蚀性能的问题。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种高温耐腐抗结渣复合材料,其特征在于,按重量份计包括:
刚玉细粉规格混合物20~30份;
粒径0.01~0.025mm的陶瓷粉末2~5份;
偏硼酸钡10~15份;
纳米二氧化硅15~20份;
石英粉2~6份;
粒径30nm的纳米氧化钇0.5~1份;
粒径30nm的纳米氧化铈1~2份;
结合剂15~20份;
分散剂0.2~0.5份;
防沉助剂1~5份;
脂肪醇聚氧乙烯醚10份;
亚硝酸钠2~5份;
FeCl25份;
其中,所述刚玉细粉规格混合物具体包括,粒径0.075~0.1mm刚玉细粉40%、粒径0.5~1.2mm刚玉细粉35%及粒径1.5~2.6mm刚玉细粉25%;
其中,刚玉细粉为电熔锆刚玉、电熔板状刚玉中的一种或组合;
其中,陶瓷粉末为碳化硼、氮化铝和氮化硅中的一种;
其中,结合剂按重量份计包括:聚乙烯醇缩丁醛1.5~2.5份,乙醇10份,油酸0.5份;
其中,高温耐腐抗结渣复合材料制备方法包括如下步骤:
⑴结合剂的制备:
开启搅拌,反应釜升温至50℃下,依次加入乙醇及聚乙烯醇缩丁醛,开动搅拌,N2保护下以5℃/min的速率升温至80℃,观测反应溶解程度,并在聚乙烯醇缩丁醛完全溶解下于80℃下维温反应10min;
升温至100℃加入油酸,N2保护下于100℃反应1~2h;
⑵主料的制备:
开启搅拌,恒温70℃下混合刚玉细粉规格混合物、陶瓷粉末、纳米二氧化硅、石英粉、纳米氧化钇和纳米氧化铈,混合搅拌1h以上;
⑶将结合剂加入至主料中,N2保护下以5℃/min的速率升温至120℃,维温反应4h,加入偏硼酸钡、分散剂及防沉助剂,120℃温度下保持回流状态;
⑷取步骤⑶中的混合物及FeCl2加入至高剪切乳化机中,加入PH调节剂调节至PH=5~7,电极催化系统外接24V电源后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及亚硝酸钠,常温下以12000~16000r/min转速反应3h后过滤烘干,测量烘干物导电率,当导电率低于10-6S/cm时即成功制得;
其中,所述PH调节剂为碳酸氢钠。
2.根据权利要求1所述的高温耐腐抗结渣复合材料,其特征在于:分散剂为高分子类聚氨酯聚合物,分子量在10000~30000。
3.根据权利要求1所述的高温耐腐抗结渣复合材料,其特征在于:防沉助剂为Aerosil300。
4.根据权利要求1所述的高温耐腐抗结渣复合材料,其特征在于:制备结合剂时,控制搅拌转速为100~200r/min,制备主料时,控制搅拌转速为50~70r/min。
CN202210516200.7A 2022-05-12 2022-05-12 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法 Active CN114853455B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210516200.7A CN114853455B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210516200.7A CN114853455B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114853455A CN114853455A (zh) 2022-08-05
CN114853455B true CN114853455B (zh) 2023-08-18

Family

ID=82637660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210516200.7A Active CN114853455B (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114853455B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115584148A (zh) * 2022-08-30 2023-01-10 宜兴市国强炉业有限公司 一种循环流化床锅炉灵活性改造用的高导热高强复合材料及其制备方法
CN116354733B (zh) * 2023-02-16 2024-02-13 宜兴市金其节能科技有限公司 一种用于垃圾焚烧回转窑的耐腐蚀砖的制备方法
CN116606527A (zh) * 2023-07-02 2023-08-18 宜兴市国强炉业有限公司 一种高导热系数耐磨复合材料及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206191A (en) * 1990-12-04 1993-04-27 Pechiney Recherche Method of producing refractory materials and their applications in the casting of corrosive alloys
CN102515794A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 山西高科耐火材料股份有限公司 一种无碳钢包砖及其制备方法
CN105541310A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 河南省西保冶材集团有限公司 一种高性能不烧结滑板接缝料及其制备方法
CN105820706A (zh) * 2016-03-04 2016-08-03 湖南省湘电试验研究院有限公司 一种输变电设备用高性能纳米防腐涂料及其制备方法
JP6144922B2 (ja) * 2013-02-12 2017-06-07 パナホーム株式会社 建築物の設計方法、それを用いた製造方法、及びそれに用いる設計装置
CN109020524A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 宁国市挚友合金钢材料有限公司 一种中频感应电炉用炉衬材料及其制备方法
CN111763092A (zh) * 2020-06-17 2020-10-13 林国强 一种抗结渣高温耐磨复合材料及其制备方法
CN112250455A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 德清县钢友耐火材料有限公司 一种高温耐火材料及制造工艺方法
CN113773058A (zh) * 2021-08-31 2021-12-10 浙江锦诚新材料股份有限公司 一种抗侵蚀刚玉-锆莫来石喷煤管浇注料及预制件的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3489588B2 (ja) * 1992-11-10 2004-01-19 サンゴバン・ティーエム株式会社 高アルミナ質鋳造耐火物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206191A (en) * 1990-12-04 1993-04-27 Pechiney Recherche Method of producing refractory materials and their applications in the casting of corrosive alloys
CN102515794A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 山西高科耐火材料股份有限公司 一种无碳钢包砖及其制备方法
JP6144922B2 (ja) * 2013-02-12 2017-06-07 パナホーム株式会社 建築物の設計方法、それを用いた製造方法、及びそれに用いる設計装置
CN105541310A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 河南省西保冶材集团有限公司 一种高性能不烧结滑板接缝料及其制备方法
CN105820706A (zh) * 2016-03-04 2016-08-03 湖南省湘电试验研究院有限公司 一种输变电设备用高性能纳米防腐涂料及其制备方法
CN109020524A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 宁国市挚友合金钢材料有限公司 一种中频感应电炉用炉衬材料及其制备方法
CN111763092A (zh) * 2020-06-17 2020-10-13 林国强 一种抗结渣高温耐磨复合材料及其制备方法
CN112250455A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 德清县钢友耐火材料有限公司 一种高温耐火材料及制造工艺方法
CN113773058A (zh) * 2021-08-31 2021-12-10 浙江锦诚新材料股份有限公司 一种抗侵蚀刚玉-锆莫来石喷煤管浇注料及预制件的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114853455A (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114853455B (zh) 一种高温耐腐抗结渣复合材料及其制备方法
US4282288A (en) Graphite refractory article having dense structure with low porosity
WO2005051860A1 (en) Free flowing dry back-up insulating material
CN101219902A (zh) 环保型干式振动料及其制备方法
CN100473625C (zh) 一种高温蓄热体
CN105418164B (zh) 表面涂覆钇稳定氧化锆涂层的碳化硅陶瓷窑具的制备方法
CN105924189A (zh) 一种稀土增强刚玉碳化硅浇注料及其制备方法
CN112390650B (zh) 一种焚烧炉用高致密高抗氧化的碳化硅砖及其制备工艺
CN113788690A (zh) 一种有机固废热解气化焚烧炉用锆铬刚玉耐火材料及其制备方法
KR870003952A (ko) 엷고 평평하며 방수성인 세라믹 기재의 제조방법
KR100740633B1 (ko) 실리카가 코팅된 흑연의 제조방법
CN101279736A (zh) 氧化硅纳米线的制备方法及其应用
JP2000143307A (ja) 人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材
CN107176848B (zh) 一种致密化蓄热铁砖及其制备方法
JP4496090B2 (ja) 水系炭素含有不定形耐火物の製造方法
CN107324790A (zh) 镁橄榄石-碳化硅复合陶瓷材料及其合成方法
JPS63196689A (ja) 粉コ−クスの成型法
JPS5874579A (ja) 炭素含有耐火物
JP2001072474A (ja) マグネシア−炭素質不焼成れんがおよびこれを用いて内張りした溶鋼真空脱ガス装置
JPH05170525A (ja) 耐熱性繊維組成物
CN102701726A (zh) 一种含有稀土氧化物的蜂窝状发热陶瓷及其制备方法
CN111763092A (zh) 一种抗结渣高温耐磨复合材料及其制备方法
JP3518462B2 (ja) フロートガラスの製造方法および該フロートガラスの製造方法に用いるフロートガラス製造用ヒータ
JPH11343129A (ja) 発泡ガラスの製造方法
Malek et al. Pore Structure, Permeability, and Chloride Diffusion in Fly Ash-and Slag-Containing Pastes and Mortars

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230719

Address after: Ding Shu Zhen Zhang Ze Cun, Yixing City, Wuxi City, Jiangsu Province

Applicant after: YIXING GUOQIANG FURNACE INDUSTRY Co.,Ltd.

Address before: No. 10, Lin Jia village, Zhangze village, Dapu Town, Yixing City, Wuxi City, Jiangsu Province, 214225

Applicant before: Lin Guoqiang

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant