DD289039A5 - HIGHLY TEMPERATURE-RESISTANT COATING FOR TEMPERATURE-ACTIVE COATINGS WITH VITROCERAMIC MATRIX AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

HIGHLY TEMPERATURE-RESISTANT COATING FOR TEMPERATURE-ACTIVE COATINGS WITH VITROCERAMIC MATRIX AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF Download PDF

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DD289039A5
DD289039A5 DD33450889A DD33450889A DD289039A5 DD 289039 A5 DD289039 A5 DD 289039A5 DD 33450889 A DD33450889 A DD 33450889A DD 33450889 A DD33450889 A DD 33450889A DD 289039 A5 DD289039 A5 DD 289039A5
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DD
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coating composition
resistant coating
heat
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DD33450889A
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German (de)
Inventor
Frank Borrmann
Ulrich Morgenstern
Wolfram Klinger
Volker Krasselt
Wolfgang Tschirswitz
Brunhilde Sperling
Original Assignee
Brennstoffinstitut Freiberg,De
Staatliches Energieinspektion Abt. Hauptinspektion,De
Veb Stahl- Und Walzwerk "W.Florian",De
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hochtemperaturbestaendige UEberzugsmasse fuer waermereflexionsaktive Beschichtungen mit vitrokeramischer Matrix und Verfahren zu deren Herstellung. Die hochtemperaturbestaendige UEberzugsmasse ist geeignet fuer waermereflexionsaktive Beschichtungen von Innenflaechen der Auskleidung und Konstruktionsteile von Industrieoefen und Feuerungen, Warmhaltegefaeszen und Abdeckhauben, Brennraeumen, Brennkammern, metallurgischen Gefaeszen und Waermetauschern. Ziel der Erfindung ist eine verschleiszfeste Beschichtung zum Waermestrahlungsschutz und zur Verringerung der Wand- und Speicherverluste unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik. Daraus leitet sich die Ausgabe ab, die hochtemperaturbestaendige UEberzugsmasse fuer Beschichtungen mit einem Strahlungsemissionsgrad im Spektralbereich von 1 bis 4 Mikrometer von kleiner 0,35 fuer Anwendungstemperaturen bis 2000 K sowie das Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die Beschichtung eine vitrokeramische Matrix aufweist und die trockene Komponente der UEberzugsmasse besteht aus: a) 55 bis 95 * reflexionsaktiver Feststoffanteil; b) 0,5 bis 25 * Glas und/oder glasartiger Feststoffanteil; c) 0 bis 40 * keramischer Stoffanteil; d) 0,1 bis 15 * feinstgemahlene Mineralisatoren in einer Koernung von mindestens 90 * gleich kleiner 0,2 mm und die fluessige Komponente der UEberzugsmasse 1 bis 40 * betraegt. Trockene und fluessige Komponente werden vor dem Auftrag auf eine entsprechend der Auftragstechnologie geeignete Konsistenz gebracht und in einer Schichtdicke von gleich kleiner 1,0 mm auf die zu beschichtende Oberflaeche aufgebracht. Zur Ausbildung der Vitrokerammatrix der Beschichtung wird diese einer definierten Waermebehandlung unterzogen.{hochtemperaturbestaendige UEberzugsmasse; waermereflexionsaktive Beschichtung; vitrokeramische Matrix; Waermebehandlung; Industrieofen; Feuerung; Waermetauscher; Brennkammer; reflexionsaktiver Feststoffanteil; Silikatglas; Sol}The invention relates to a Hochtemperaturbestaendige coating composition for heat reflection active coatings with vitroceramic matrix and process for their preparation. The high-temperature-resistant coating composition is suitable for heat-reflective coatings of inner surfaces of linings and structural parts of industrial furnaces and furnaces, holding vessels and hoods, combustion chambers, combustion chambers, metallurgical vessels and heat exchangers. The aim of the invention is a wear-resistant coating for heat radiation protection and to reduce the wall and storage losses while avoiding the disadvantages of the prior art. From this the issue derives to propose the high-temperature-resistant coating composition for coatings with a radiation emissivity in the spectral range of 1 to 4 micrometers of less than 0.35 for application temperatures up to 2000 K and the process for their production. According to the invention, the object is achieved by the coating having an vitroceramic matrix and the dry component of the coating composition consists of: a) 55 to 95 * reflection-active solids content; b) 0.5 to 25 * glass and / or glassy solid content; c) 0 to 40 * ceramic content; d) 0.1 to 15 * very finely ground mineralizers in a Koernung of at least 90 * equal to less than 0.2 mm and the liquid component of the coating composition 1 to 40 * entrained. Dry and liquid components are brought to a suitable consistency according to the application technology before application and applied to the surface to be coated in a layer thickness of less than 1.0 mm. To form the Vitrokerammatrix of the coating, this is subjected to a defined heat treatment {high temperature resistant coating composition; heat reflection coating; vitroceramic matrix; Heat Treatment; Industrial furnace; firing; Waermetauscher; combustion chamber; reflection-active solid content; Silicate glass; Sol}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine hochtemperaturbeständige Überzugsmasse für wärmereflexionsaktive Beschichtungen mit vitrokeramischer Matrix und Verfahren zu deren Herstellung für die Innenflächen und Konstruktionsteile der Auskleidung von Industrieöfen und Feuerungen, Warmhaltegefäßen und Abdeckhauben, Brennräumen, metallurgischen Gefäßen, Wärmetauschern und sonstigen Wärmeübertragungsanlagen.The invention relates to a high-temperature-resistant coating composition for thermo-reflection-active coatings with vitroceramic matrix and process for their preparation for the inner surfaces and structural parts of the lining of industrial furnaces and furnaces, holding vessels and covers, combustion chambers, metallurgical vessels, heat exchangers and other heat transfer systems.

Die für eine wärmereflexionsaktive Beschichtung geeigneten Wärmeaggregate sind in allen Bereichen der Industrie, des Bauwesens, der Landwirtschaft und der Dienstleistungen vorhanden.The thermal aggregates suitable for thermal reflective coating are present in all sectors of industry, construction, agriculture and services.

-2- 289 039 Charakteristik des bekannten Standes der Technik-2- 289 039 Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß Wärmeanwendungsanlagen, wie beispielsweise Industrieöfen, Feuerungen, Wärmetauscher und Warmhaltegefäße zum Zweck der Wärmeisolation mit einer feuerfesten oder wärmedämmenden Auskleidung versehen sind. Je nach Wärmeübertragungsbedingungen im Innenraum derartiger Anlagen sollen diese Auskleidungen ein hohes Emissionsoder Reflexionsvermögen der Wärmestrahlung aufweisen.It is known that heat application systems, such as industrial furnaces, furnaces, heat exchangers and holding vessels are provided with a refractory or heat-insulating lining for the purpose of thermal insulation. Depending on the heat transfer conditions in the interior of such systems these liners should have a high emission or reflectivity of the heat radiation.

Zum Zweck der Reflexion sind Wärmestrahlschutzschichten für Industrieöfen (DD-WP 81184) oder Anstrichmassen zur Verminderung der Wärmeausstrahlung aus hocherhitzten Ofenräumen (DRP 574717) bekannt geworden. Nach der Lösung DD-WP 81184 wird eine reflektierende Strahlenschutzschicht aus Metall, deren Oxid oder Carbid auf die Auskleidung mittels Plasmaspritzpistole aufgespritzt, mit dem Einsatzgut verdampft oder aufgeklebt. Im Ausführungsbeispiel wird reines Magnesiumoxid als Auftragsmaterial angegeben.For the purpose of reflection heat radiation protective layers for industrial furnaces (DD-WP 81184) or paints for reducing the heat emission from highly heated furnace chambers (DRP 574717) have become known. After solution DD-WP 81184, a reflective radiation protection layer of metal, whose oxide or carbide is sprayed onto the lining by means of a plasma spray gun, is evaporated or glued to the material to be used. In the exemplary embodiment, pure magnesium oxide is specified as the application material.

Nach DRP 574717 müssen die weißen Oxide wie AI2O3, MgO und ZrO2 in einem äußerst feinkörnigen Zustand von Korngrößen unter 1 Mikrometer vorliegen.According to DRP 574717, the white oxides such as Al 2 O 3 , MgO and ZrO 2 must be present in an extremely fine-grained state of particle sizes below 1 micrometer.

In beiden Lösungen wird nicht angegeben, wie die aus Messungen schon seit langer Zeit bekannten reflektierenden Oxide gebunden werden. Beim Plasmaspritzen erfolgt ein Verschmelzen mit dem Substrat, wodurch sich die Strahlungseigenschaften ändern und außerdem ist dieses Verfahren für eine breite Anwendung unökonomisch und aufwendig. Derartige Oxidbeschichtungen können nicht an die physikalischen Eigenschaften des Substrats angepaßt werden (Dehnung, Haftung), und sie zeigen hohe Reaktionsneigung mit der umgebenden Atmosphäre. Ihre Sprödigkeit führt zu Abplatzungen, insbesondere bei häufig wechselndem Temperaturregime. Weiterhin ist nach DE-OS 3105963 eine Farbe zum Aufbringen spektralselektiver Überzüge bekannt, wo reflektierende Metallteilchen mittels Bindemittels für Sonnenkollektoren Verwendung finden.Both solutions do not specify how the reflective oxides known from measurements have been bound for a long time. In plasma spraying, fusion with the substrate occurs, which changes the radiation properties and, moreover, this method is uneconomical and expensive for a wide application. Such oxide coatings can not be adapted to the physical properties of the substrate (elongation, adhesion), and they show high reactivity with the surrounding atmosphere. Their brittleness leads to flaking, especially with frequently changing temperature regime. Furthermore, according to DE-OS 3105963 a color for applying spectrally selective coatings is known where find reflective metal particles by means of binders for solar panels use.

Es ist bekannt, daß hochpolierte Metalloberflächen in einem breiten Spektralbereich ein hohes Reflexionsvermögen besitzen. Für Temperaturen oberhalb 3000C ist deren Einsatz jedoch zum Wärmestrahlschutz ungeeignet, da durch Oxidation das Reflexionsvermögen rapide abnimmt.It is known that highly polished metal surfaces in a wide spectral range have a high reflectivity. For temperatures above 300 ° C., however, their use is unsuitable for heat radiation protection since the reflectivity decreases rapidly as a result of oxidation.

Für Hitzeschutzüberzüge auf NE-Superlegierungen (Basis Nickel, Titan oder Niob) von wiederverwendbaren Raumfahrzeugen und Raumflugkörpern ist nach DE-PS 2417358 (US-Priorität) eine im Spektralbereich der Sonnenstrahlung (unter 1,5 Mikrometer) reflektierende Emailüberzugsmasse aus einer Fritte mit eng begrenzter Zusammensetzung von bestimmten Oxiden und LiF bekannt geworden.For heat protection coatings on non-ferrous alloys (nickel, titanium or niobium) of reusable spacecraft and spacecraft is according to DE-PS 2417358 (US priority) in the spectral range of solar radiation (below 1.5 microns) reflective enamel coating composition of a frit with narrower Composition of certain oxides and LiF become known.

Die mit einem hohen Anteil Flußmitteln versehene Fritte mit Email-Glasur-Charakter besitzt entsprechend des Anwendungsgebietes einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und ein enges Schmelzintervall, wodurch die Schicht beim Einsatz in den bezweckten Wärmeanlagen zum Abtropfen und Abfließen neigt.The provided with a high proportion of flux frit with enamel-glaze character has according to the field of application a high coefficient of thermal expansion and a narrow melting interval, whereby the layer tends to drip and drain when used in the intended thermal systems.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine Überzugsmasse für wärmereflexionsaktive, verschleißfeste Beschichtungen zum Zweck des Wärmestrahlungsschutzes von Auskleidungen und Konstruktionsteilen in Wärmeanlagen zur Verringerung der Wand· und Speicherverluste sowie des Verschleißgrades unter Vermeidung cter Nachteile des Standes der Technik.The aim of the invention is a coating composition for heat reflection-active, wear-resistant coatings for the purpose of thermal radiation protection of linings and structural parts in thermal systems to reduce the wall and storage losses and the degree of wear while avoiding cter disadvantages of the prior art.

Diese Beschichtungen verbessern den Wirkungsgrad, tragen zur Energieeinsparung bei und verlängern die Verfügbarkeit der Anlagen.These coatings improve the efficiency, contribute to energy savings and extend the availability of the equipment.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochtemperaturbeständige Überzugsmasse für wärmereflexionsaktive Beschichtungen für Auskleidungen und Konstruktionsteile von Wärmeanwendungsanlagen mit einem Strahlungsemissionsgrad im Spektralbereich von 1 bis 4 Mikrometer von kleiner 0,35 für Anwendungstemperaturen bis 2000K herzustellen, die nach dem Auftrag auf die entsprechenden Oberflächen in einer Stärke von gleich oder kleiner 1,0mm, vorzugsweise unter 0,5mm, auch bei intermittierender thermischer Belastung, insbesondere auf Glas-, Mineralwolle- oder Mischfasererzeugnissen, durch entsprechende Viskosität, Oberflächenaktivität der Bestandteile und Anpassung der wärmephysikalischen Eigenschaften, insbesondere der Ausdehnung an den Trägerbaustoff, eine hohe Elastizität und Haftfähigkeit in einem breiten Temperaturintervall, hohen Schutz gegen Abrieb und eine hohe Verschleißfestigkeit bei der Anwendungstemperatur aufweist.The invention has for its object to produce a high temperature resistant coating composition for heat reflection coatings for linings and structural parts of heat application systems with a radiation emissivity in the spectral range of 1 to 4 microns of less than 0.35 for application temperatures up to 2000K, after application to the corresponding surfaces in a Thickness equal to or less than 1.0 mm, preferably less than 0.5 mm, even with intermittent thermal stress, in particular on glass, mineral wool or mixed fiber products, by appropriate viscosity, surface activity of the constituents and adaptation of the thermal physical properties, in particular the expansion of the carrier building material , having high elasticity and adhesiveness in a wide temperature range, high abrasion resistance and high wear resistance at the application temperature.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beschichtung eine vitrokeramische Matrix aufweist bzw. eingelagert ist und die Beschichtungsmasse aus einer trockenen und einer flüssigen Komponente angemacht wird, wobei die trockene Komponente der Überzugsmischung sich zusammensetzt aus:According to the invention the object is achieved in that the coating comprises or is embedded in a vitroceramic matrix and the coating composition is made of a dry and a liquid component, wherein the dry component of the coating mixture is composed of:

a) 55 bis 95Ma.-% reflexionsaktiver Feststoffanteil bestehend aus: Zirkoniumsilikat und/oder Zirkoniumoxid und/oder Zirkoniumspinell und/oder AI2Oj- und/oder MgO- und/oder CaO-haltigen Verbindungen und/oder Sillimanit und/oder Feldspat,a) 55 to 95% by mass of reflection-active solids content consisting of: zirconium silicate and / or zirconium oxide and / or zirconium spinel and / or Al 2 Oj and / or MgO and / or CaO-containing compounds and / or sillimanite and / or feldspar,

b) 0,5 bis 25Ma.-% Glas und/oder glasartiger Feststoffanteil, vorzugsweise feinzerkleinerter Silikatglasbruch und/oder Glasurfritten und/oder Stoffe auf der Basis natürlicher und/oder synthetischer Alkali- und/oder Erdalkali- und/oder Borverbindungen,b) 0.5 to 25% by weight of glass and / or vitreous solid fraction, preferably finely comminuted silicate glass breakage and / or glaze frits and / or substances based on natural and / or synthetic alkali metal and / or alkaline earth and / or boron compounds,

c) 0 bis 40Ma.-% keramischer Stoffanteil bestehend aus feinverteilten alumosilikatischen Verbindungen wie beispielsweise Mullit und/oder Kaolin und/oder Ton und/oder Cordieritkeramikbruch und/oder Quarz,c) 0 to 40% by mass ceramic constituent consisting of finely divided aluminosilicate compounds such as mullite and / or kaolin and / or clay and / or cordierite ceramic fracture and / or quartz,

d) 0,1 bis 15Ma.-% feinstgemahlene Mineralisatoren wie ZrO2, ZrSiO4, Titanoxid, ZnO, Fluoride, Sulfide, Phosphate oder Mischungen darausd) 0.1 to 15% by weight of finely ground mineralizers such as ZrO 2 , ZrSiO 4 , titanium oxide, ZnO, fluorides, sulfides, phosphates or mixtures thereof

in einer Körnung von mindestens 90Ma.-% gleich kleiner 0,2 mm und der reflexionsaktive und/oder keramische Stoffanteil in Form von Partikeln und/oder feinporösen Granulaten und/oder Faserteilchen vorliegt.in a grain size of at least 90Ma .-% equal to less than 0.2 mm and the reflection-active and / or ceramic material content in the form of particles and / or finely porous granules and / or fiber particles is present.

Die flüssige Komponente beinhaltet Wasser und/oder eine kolloide Lösung (Sol), vorzugsweise eine Kieselsol· Natriumpolyphosphat-Mischung und/oder Dispersions- und/oder Suspensions- und/oder Bindemittel, vorzugsweise einen Gleitbinder auf Kieselsolbasis.The liquid component includes water and / or a colloidal solution (sol), preferably a silica sol / sodium polyphosphate mixture and / or dispersion and / or suspension and / or binder, preferably a silica gel-based slide binder.

Trockene und flüssige Komponente werden vor dem Auftrag auf eine entsprechend der Auftragstechnologie geeignete Konsistenz gemischt und in einer Schichtdicke von gleich oder kleiner 1 mm, vorzugsweise kleiner 0,5mm im Ein- oder Mehrfachauftrag auf die kalte oder noch warme zu beschichtende Oberfläche aufgebracht.Dry and liquid components are mixed prior to application to a suitable consistency according to the application technology and applied in a layer thickness of equal to or less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm in single or multiple application to the cold or still warm surface to be coated.

Die erfindungsgemäße Überzugsmasse wird nach dem Aufbringen auf das Keramiksubstrat (Auskleidung) oder metallisches Konstruktionsteil einer definierten Wärmebehandlung unterzogen. Diese kann örtlich an dem entsprechenden Teil erfolgen, oder die Wärmeanlage wird insgesamt einem Temperaturzeitregime unterzogen.The coating composition according to the invention is subjected to a defined heat treatment after application to the ceramic substrate (lining) or metallic structural part. This can be done locally to the appropriate part, or the entire thermal system is subjected to a temperature regime.

Erfindungsgemäß erfolgt die Wärmebehandlung zur Ausbildung der Vitrokerammatrix je nach Substratart und Einsatztemperatur im Temperaturbereich von 700 bis 18000C und Haltezeiten von 0,5 bis 40 h.According to the invention, the heat treatment to form the Vitrokerammatrix depending on the substrate and operating temperature in the temperature range of 700 to 1800 0 C and holding times of 0.5 to 40 h.

Die erfindungsgemäßen vvärmereflexionsaktiven Überzüge mit vitrokeramischer Matrix sind auch bei häufigen Temperaturwechseln abplatzfest und besitzen eine hohe Elastizität im Anwendungstemperaturbereich. Sie sind sehr verschleiß- und abriebfest.The vvärmereflexionsaktiven coatings according to the invention with vitroceramic matrix are spall resistant even with frequent changes in temperature and have a high elasticity in the application temperature range. They are very resistant to wear and abrasion.

Dies wird durch die Ausbildung der erfindungsgemäß gebildeten vitrokeramischen Matrix bzw. der in der Schicht eingelagerten Vitrokerammatrix erreicht.This is achieved by the formation of the vitroceramic matrix formed according to the invention or the Vitrokerammatrix embedded in the layer.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die erfindungsgemäße hochtemperaturbeständige Überzugsmasse für wärmereflexionsaktive Beschichtungen mit vitrokeramischer Matrix und das Verfahren zu deren Herstellung werden nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:The inventive high-temperature-resistant coating composition for heat reflection-active coatings with vitroceramic matrix and the process for their preparation are explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments:

Beispiel 1example 1

Die trockene Komponente der Überzugsmischung mit der Zusammensetzung:The dry component of the coating mixture having the composition:

vitrokeramisches Gerüst: 10 2vitroceramic scaffold: 10 2

wird mit 8Ma.-% (bezogen auf trockene Komponente) Kieselsol-Natriumpolyphosphat-Mischung versehen und bis zumis provided with 8Ma .-% (based on dry component) of silica sol-sodium polyphosphate mixture and until

Erreichen der Farbkonsistenz mit Wasser versetzt. Die erfindungsgemäße Überzugsmischung wird auf die Innenfläche von Mineralmischfaserplatten in einer Schichtstärke von 0,5mm aufgespritzt. Diese Platten werden zur Ausbildung der vitrokeramischen Matrix einer Wärmebehandlung bei 8500C mit einer Haltezeit von 4 h unterzogen.Achieving the color consistency mixed with water. The coating mixture according to the invention is sprayed onto the inner surface of mineral composite fiber boards in a layer thickness of 0.5 mm. These plates are subjected to a heat treatment at 850 0 C with a holding time of 4 h to form the vitroceramic matrix.

Nach dieser Behandlung werden die Platten als Auskleidung von Abdeckhauben über dem Auslaufrqllgang von Stahlblöcken zwischen Ofen und Walzgerüst mittels Stiften angebracht.After this treatment, the panels are mounted as liners of covers over the outlet passage of steel blocks between the furnace and mill stand by means of pins.

Der Emissionsgrad im Spektralbereich von 1 bis 4 Mikrometer ist kleiner 0,35. Durch die geringere Wärmeabgabe der Blöcke vom Ofen bis zum Walzgerüst konnte infolge der Erhöhung des Reflexionsgrades der Haubenauskleidung und des damit erreichten Wärmestrahlschutzes die Ofenraumtemperatur um 10K abgesenkt werden.The emissivity in the spectral range of 1 to 4 micrometers is less than 0.35. Due to the lower heat emission of the blocks from the furnace to the rolling stand, the furnace chamber temperature could be lowered by 10K due to the increase in the reflectance of the hood lining and the heat radiation protection thus achieved.

Beispiel 2Example 2

Auf einen wassergekühlten torkretierten E-Ofendeckel wird folgende Überzugsmischung in einer Stärke von 0,5mm aufgespritzt.The following coating mixture is sprayed onto a water-cooled, torked E-furnace lid in a thickness of 0.5 mm.

Die trockene Komponente setzt sich zusammen aus:The dry component consists of:

Körnung in mm kleiner0,1 kleiner 0,1 kleiner 0,1Grit in mm smaller 0.1 smaller than 0.1 smaller 0.1

vitrokeramisches Gerüst:vitroceramic scaffold:

8 Glasurfritte kleiner0,058 glaze frit smaller 0.05

5 TiO2 kleiner 0,035 TiO 2 less than 0.03

2 Flußspat kleiner 0,052 fluorspar less than 0,05

Diese Komponente wird mittels Wasser und 8 Ma.-% (bezogen auf die trockene Komponente) Kieselsolgleitbinder G1 vor dem Auftrag auf Farbkonsistenz gebracht.This component is brought to color consistency by means of water and 8% by weight (based on the dry component) of silica sol binder G1 before application.

Die so behandelte Auskleidung des Deckels wird nach der Lufttrocknung mittels Erdgas-Handflammenbrenner 0,5h örtlich übsr 8000C zur Ausbildung der Vitrokerammatrix wärmebehandelt.The thus treated lining of the lid is heat treated after air drying by means of natural gas hand flame burner 0.5 h locally übs 800 0 C to form the Vitrokerammatrix heat treatment.

Die Beschichtung besitzt im Spektralbereich von 1 bis 4 Mikrometern einen Emissionsgrad von kleiner 0,3. Durch diese Beschichtung wird der Wärmestrahlungsschutz im Ε-Ofen erhöht, wodurch die Kühlverluste sinken und die Haltbarkeit der Deckelauskleidung erhöht wird.The coating has an emissivity of less than 0.3 in the spectral range of 1 to 4 micrometers. This coating increases heat radiation protection in the Ε oven, which reduces cooling losses and increases the life of the lid liner.

Mischungsanteilmixing ratio Körnung in mmGrain size in mm Tonerdemehlclay flour kleinerO,1klei nero, 1 Calcium-Silikat-MehlCalcium silicate flour kleiner 0,1less than 0.1 CordieritkeramikmehlCordieritkeramikmehl kleiner0,1kleiner0,1 Feldspatfeldspar kleiner0,03kleiner0,03 AI2O3-SiO2-MischfaserschnipselAl 2 O 3 -SiO 2 mixed fiber chips üst: Glasurfritteüst: glaze frit kleiner 0,05less than 0.05 Na2SiF8 Na 2 SiF 8 kleiner0,02kleiner0,02

Ma.-%.Wt .-%. Mischungsanteilmixing ratio 3030 Zirkoniumsilikatzirconium 4040 Tonerdemehlclay flour 1515 MullitmehlMullitmehl

Claims (9)

1. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse für wärmereflexionsaktive Beschichtungen mit vitrokeramischer Matrix mit einem Strahlungsemissionsgrad im Spektralbereich von 1 bis 4 Mikrometern von kleiner 0,35 sowie hoher Warm haft- und Abriebfestigkeit und Elastizität in einem breiten Temperaturintervall auch bei intermittierender thermischer Belastung für die Innenflächen und Konstruktionsteile von Industrieöfen, Feuerungen, Warmhaltegefäßen und Abdeckhauben, Brennräumen, metallurgischen Gefäßen, Wärmetauschern und sonstigen Wäfmeübertragungsanlagen zur Erhöhung des Wärmestrahlungs- und Verschleißschutzes, gekennzeichnet dadurch, daß die trockene Komponente der Überzugsmischung sich zusammensetztaus:1. High-temperature-resistant coating composition for thermo-reflection-active coatings with vitroceramic matrix with a radiation emissivity in the spectral range of 1 to 4 micrometers of less than 0.35 and high thermal and abrasion resistance and elasticity in a wide temperature range even with intermittent thermal stress on the inner surfaces and structural parts of industrial furnaces , Furnaces, holding vessels and covers, combustion chambers, metallurgical vessels, heat exchangers and other heat transfer systems for increasing heat radiation and wear protection, characterized in that the dry component of the coating mixture is composed of: a) 55 bis 95 Ma.-% reflexionsaktiver Feststoffanteila) 55 to 95% by mass of reflection-active solids content b) 0,5 bis 25 Ma.-% Glas und/oder glasartiger Feststoffanteilb) 0.5 to 25% by weight of glass and / or glassy solid content c) 0 bis 40 Ma.-% keramischer Stoffanteilc) 0 to 40% by mass of ceramic material content d) 0,1 bis 15 Ma.-%feinstgemahlene Mineralisatorend) 0.1 to 15% by weight of very finely ground mineralizers in einer Körnung von mindestens 90 Ma.-% gleich kleiner 0,2 mm und die flüssige Komponente der Überzugsmasse 1 bis 40 Ma.-% beträgt,in a grain size of at least 90% by weight equal to or less than 0.2 mm and the liquid component of the coating composition is 1 to 40% by weight, 2. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der reflexionsaktive Feststoffanteil aus Zirkoniumsilikat und/oder Zirkoniumoxid und/oder Zirkoniumspinell und/oder AI2O3- und/oder MgO- und/oder CaO-haltigen Verbindungen und/oder Sillimanit und/oder Feldspat besteht.2. High-temperature-resistant coating composition according to claim 1, characterized in that the reflection-active solids content of zirconium silicate and / or zirconium oxide and / or zirconium spinel and / or Al2O3 and / or MgO and / or CaO-containing compounds and / or sillimanite and / or feldspar consists. 3. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Glas und/oder glasartiger Feststoffanteil vorzugsweise feinzerkleinerter Silikatglasbruch und/oder Glasurfritten und/oder Stoffe auf der Basis natürlicher und/oder synthetischer Alkali- und/oder Erdalkali- und/oder Borverbindungen eingesetzt sind.3. High temperature resistant coating composition according to claim 1, characterized in that preferably used as glass and / or glassy solid content finely crushed Silikatglasbruch and / or glaze frits and / or substances based on natural and / or synthetic alkali and / or alkaline earth and / or boron compounds are. 4. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der keramische Stoffanteil aus feinverteilten alumosilikatischen Verbindungen wie beispielsweise Mullit und/oder Kaolin und/oder Ton und/oder Cordieritkeramikbruch und/oder Quarz besteht.4. High temperature resistant coating composition according to claim 1, characterized in that the ceramic material content of finely divided aluminosilicate compounds such as mullite and / or kaolin and / or clay and / or Cordieritkeramikbruch and / or quartz. 5. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1,2 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß der reflexionsaktive und/oder keramische Stoffanteil in Form von Partikeln und/oder feinporösen Granulaten und/oder Faserteilchen zur Anwendung kommt.5. High-temperature resistant coating composition according to claim 1,2 and 4, characterized in that the reflection-active and / or ceramic material content in the form of particles and / or finely porous granules and / or fiber particles is used. 6. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mineralisatoren ZrO2, ZrSiO4, Titanoxid, ZnO, Fluoride, Sulfide, Phosphate oder Mischungen daraus sind.6. High temperature resistant coating composition according to claim 1, characterized in that the mineralizers ZrO 2 , ZrSiO 4 , titanium oxide, ZnO, fluorides, sulfides, phosphates or mixtures thereof. 7. Hochtemperaturbeständige Überzugsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die flüssige Komponente Wasser und/oder eine kolloide Lösung (Sol), vorzugsweise eine Kieselsol-Natriumpolyphosphat-Mischung und/oder Dispersions- und/oder Suspensions- und/oder Bindemittel, vorzugsweise einen Gleitbinder auf Kieselsolbasis beinhaltet.7. High temperature resistant coating composition according to claim 1, characterized in that the liquid component is water and / or a colloidal solution (sol), preferably a silica sol-sodium polyphosphate mixture and / or dispersion and / or suspension and / or binder, preferably a Gleitbinder on Kieselsolbasis includes. 8. Ve^ahren zur Herstellung von wärmereflexionsaktiven Beschichtungen mit vitrokeramischer Matrix unter Verwendung hochtemperaturbeständiger Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Aufbringen der Überzugsmasse mittels bekannter Verfahren auf ein Ketamik- oder Metallsubstrat dieses einer definierten Wärmebehandlung zur Ausbildung der Vitrokerammatrix in der Schicht unterzogen wird.8. Vähren for the production of heat reflection active coatings with vitroceramic matrix using high temperature resistant coating compositions according to claim 1 to 7, characterized in that after applying the coating composition by means of known methods on a Ketamik- or metal substrate that a defined heat treatment to form the Vitrokerammatrix in the layer is subjected. 9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmebehandlung zur Bildung der Vitrokerammatrix je nach Einsatztemperatur, Substrat und Zusammensetzung der Überzugsmasse örtlich oder geschlossen im Temperaturbereich von 700 bis 18000C und Haltezeiten von 0,5 bis 40 h erfolgt.9. The method according to claim 8, characterized in that the heat treatment to form the Vitrokerammatrix depending on the operating temperature, substrate and composition of the coating composition locally or closed in the temperature range of 700 to 1800 0 C and holding times of 0.5 to 40 h.
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DD33450889A DD289039A5 (en) 1989-11-13 1989-11-13 HIGHLY TEMPERATURE-RESISTANT COATING FOR TEMPERATURE-ACTIVE COATINGS WITH VITROCERAMIC MATRIX AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4423716A1 (en) * 1994-07-08 1996-01-18 Freiburger Ziegelei Duedingen Building block with heat-insulating inner cavities

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US5904963A (en) * 1994-07-08 1999-05-18 Ziegeleien Freiburg & Lausanne Ag Duedingen Block having heat insulating inner cavities

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