RU2792077C1 - High-temperature nanocomposite coating and method of its preparation, as well as coating for flexible packaging in the form of a small bag - Google Patents
High-temperature nanocomposite coating and method of its preparation, as well as coating for flexible packaging in the form of a small bag Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792077C1 RU2792077C1 RU2022112881A RU2022112881A RU2792077C1 RU 2792077 C1 RU2792077 C1 RU 2792077C1 RU 2022112881 A RU2022112881 A RU 2022112881A RU 2022112881 A RU2022112881 A RU 2022112881A RU 2792077 C1 RU2792077 C1 RU 2792077C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- high temperature
- filler
- fiber
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 202011246887.4, зарегистрированной в Государственном офисе по интеллектуальной собственности 10 ноября 2020 г. и озаглавленной как «ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ НАНОКОМПОЗИТНОЕ ПОКРЫТИЕ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ, А ТАКЖЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ГИБКОЙ УПАКОВКИ В ВИДЕ НЕБОЛЬШОГО МЕШКА», которая включена в настоящий документ посредством ссылки.[0001] The present application claims the priority of Chinese Patent Application No. 202011246887.4, registered with the State Intellectual Property Office on November 10, 2020, and entitled "HIGH TEMPERATURE NANOCOMPOSITE COATING AND METHOD FOR ITS PREPARATION AND COATING FOR FLEXIBLE PACKAGING IN A BAG", which incorporated herein by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
[0002] Настоящее изобретение относится к области покрытий высокотемпературной печи, и конкретно относится к высокотемпературному нанокомпозитному покрытию и к способу его приготовления, а также к покрытию для гибкой упаковки в виде небольшого мешка.[0002] The present invention relates to the field of high-temperature oven coatings, and specifically relates to a high-temperature nanocomposite coating and a method for preparing the same, as well as a coating for flexible packaging in the form of a small bag.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0003] Печь крекинга этилена в нефтехимической промышленности, особенно в пределах трех метров от ее дна, используется при высоких температурах, и имеет нижние, боковые и верхние горелки. Поскольку на футеровку печи воздействуют воздушные потоки и атмосфера, требования к ее прочности являются чрезвычайно высокими. Поэтому в этой части использовалась конструкция кирпичной стены. Структура кирпичной стены может противостоять размыванию воздушным потоком и атмосферной эрозии. Однако из-за ее высокой теплопроводности и слабой стойкости к перепадам температур внешняя стенка печи имеет высокую температуру и очень легко разрушается. [0003] An ethylene cracker in the petrochemical industry, especially within three meters of its bottom, is used at high temperatures, and has bottom, side, and top burners. Since the furnace lining is exposed to air currents and the atmosphere, the requirements for its strength are extremely high. Therefore, a brick wall construction was used in this part. The structure of a brick wall can withstand airflow erosion and atmospheric erosion. However, due to its high thermal conductivity and poor resistance to temperature extremes, the outer wall of the furnace has a high temperature and is very easily destroyed.
[0004] Поскольку национальные требования к защите окружающей среды становятся все более высокими, для улучшения эффективности использования энергии и продления срока службы печи многие изготовители высокотемпературных печей постепенно перешли на полностью волокнистую печную футеровку вместо кирпичных стен и структур из литого огнеупора, чтобы противостоять коррозии волокнистой печной футеровки в различных суровых условиях в печи. Однако поскольку волокнистый модуль с хорошими изоляционными характеристиками и стойкостью к перепадам температур легко разрушается под воздействием атмосферы окружающей среды, он не может сопротивляться размыванию воздушным потоком, и таким образом не может применяться в высокотемпературной печи при высокой скорости ветра. В результате для защиты необходимо напылять на поверхность волокнистой футеровки печи слой высокотемпературного теплозащитного покрытия, обладающего высокой прочностью и хорошей проницаемостью, и прочно сцепляющегося с футеровкой печи. Для того, чтобы обеспечить более прочное соединение высокотемпературного теплозащитного покрытия и волокнистой футеровки печи без отпадания, необходимо укоренить и закрепить высокотемпературное теплозащитное покрытие на волокнистой футеровке печи путем сушки и высокотемпературного обжига для прочного закрепления покрытия на поверхности волокнистой футеровки печи. В дополнение к этому, необходимо устранять трещины и зазоры некоторых поврежденных футеровок печи. Поскольку эти стройплощадки являются относительно малыми и имеют определенную глубину, обычно используемый способ строительства покрытия не может полностью заливать покрытие на определенную глубину и не позволяет достичь строительного эффекта. Поэтому для строительства можно использовать только клеевой пистолет. Стойкие к высокой температуре покрытия, используемые в огнестойкой и теплоизоляционной промышленности, обычно упаковываются в пластиковые или железные барабаны, которые трудно открыть и которые легко приводят к отходам, что делает их очень неудобными для клиентов. В дополнение к этому, когда для строительства используется клеевой пистолет, требуется его ручное заполнение на месте, что отнимает много времени и труда, а также создает проблемы с поддержанием санитарных условий на рабочем месте, что доставляет определенные неудобства. Однако эти проблемы могут быть решены, если использовать гибкую упаковку в виде небольших пакетов или мешков.[0004] As national environmental protection requirements become more and more stringent, in order to improve energy efficiency and extend the life of the furnace, many high temperature furnace manufacturers have gradually switched to full fiber furnace lining instead of brick walls and cast refractory structures to resist corrosion of fiber furnace lining under various harsh conditions in the furnace. However, since the fibrous module with good insulating performance and temperature change resistance is easily destroyed by the ambient atmosphere, it cannot resist scouring by air flow, and thus cannot be used in a high-temperature furnace at a high wind speed. As a result, for protection, it is necessary to spray onto the surface of the fibrous furnace lining a layer of high-temperature heat-shielding coating having high strength and good permeability, and strongly adhering to the furnace lining. In order to ensure that the high-temperature heat-shield coating and the fibrous furnace lining are more firmly bonded without falling off, it is necessary to root and fix the high-temperature heat-shield coating on the furnace fibrous lining by drying and high-temperature firing to firmly fix the coating on the surface of the furnace fibrous lining. In addition, cracks and gaps in some damaged furnace linings need to be repaired. Because these construction sites are relatively small and have a certain depth, the generally used pavement construction method cannot completely fill the pavement to a certain depth and cannot achieve a building effect. Therefore, only a glue gun can be used for construction. The high temperature resistant coatings used in the flame retardant and thermal insulation industries are usually packaged in plastic or iron drums, which are difficult to open and easily waste, making them very inconvenient for customers. In addition, when a glue gun is used for construction, manual refilling is required on site, which takes a lot of time and labor, and creates problems in maintaining sanitary conditions in the workplace, which causes certain inconveniences. However, these problems can be solved by using flexible packaging in the form of small bags or sacks.
[0005] Высокотемпературные механические свойства существующих стойких к высокой температуре покрытий все еще являются недостаточными при использовании в печах крекинга этилена, так что они не могут выдерживать разрушающие силы в крекинговой печи, и не могут соответствовать цели защиты полностью волокнистой футеровки печи от эрозии под воздействием агрессивной среды в печи. Кроме того, поскольку такие материалы представляют собой стойкий к высокой температуре материал, в котором используются обычно стойкие к высокой температуре неорганические наполнители из порошков или волокон, эти покрытия не вызывают деликатного ощущения. Поэтому через некоторое время покрытие в гибкой упаковке в виде небольшого мешка будет выпадать в осадок и отделять слой жидкости. При использовании для строительства клеевого пистолета жидкость выходит быстро, и остаются сухие длинные волокна и гранулированный порошок, которые сложно выдавить клеевым пистолетом. Фиг. 1 показывает схематическую диаграмму состояния густой суспензии существующего стойкого к высокой температуре покрытия, которое было оставлено на некоторое время.[0005] The high temperature mechanical properties of existing high temperature resistant coatings are still insufficient when used in ethylene cracking furnaces, such that they cannot withstand the shattering forces in the cracking furnace, and cannot meet the goal of protecting the all-fiber furnace lining from erosion by corrosive environments in the oven. In addition, since such materials are high temperature resistant material using typically high temperature resistant inorganic powder or fiber fillers, these coatings do not feel delicate. Therefore, after some time, the coating in a flexible package in the form of a small bag will precipitate and separate the liquid layer. When using a glue gun for construction, the liquid comes out quickly, leaving dry long fibers and granular powder that are difficult to squeeze out with a glue gun. Fig. 1 shows a schematic state diagram of a thick slurry of an existing heat resistant coating that has been left on for some time.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0006] С учетом этого задачей настоящего изобретения является предложить высокотемпературное нанокомпозитное покрытие и способ его приготовления, а также покрытие для гибкой упаковки в виде небольшого мешка. Высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, имеет высокую прочность и хорошую проницаемость, что обеспечивает ему более прочную связь с футеровкой печи. Это покрытие является однородным и устойчивым, деликатным и гладким, и не осаждается в течение длительного времени. Благодаря управлению градацией длины волокна и размера частиц порошка улучшаются высокотемпературные механические свойства, снижается высокотемпературная усадка и улучшается прочность сцепления с футеровкой печи.[0006] With this in mind, it is an object of the present invention to provide a high temperature nanocomposite coating and a method for preparing the same, as well as a coating for flexible packaging in the form of a small bag. The high temperature nanocomposite coating of the present invention has high strength and good permeability, which makes it more strongly bonded to the furnace lining. This coating is homogeneous and stable, delicate and smooth, and does not settle for a long time. By controlling the gradation of fiber length and powder particle size, high-temperature mechanical properties are improved, high-temperature shrinkage is reduced, and adhesion strength to the furnace lining is improved.
[0007] Настоящее изобретение предлагает высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, содержащее следующие компоненты в мас.%:[0007] The present invention provides a high temperature nanocomposite coating containing the following components in wt.%:
стойкое к высокой температуре неорганическое волокно 10% ~ 50%;high temperature resistant inorganic fiber 10% ~ 50%;
армирующий наполнитель 10% ~ 20%;reinforcing filler 10% ~ 20%;
расширяющийся при высокой температуре наполнитель 5% ~ 15%;high temperature expanding filler 5% ~ 15%;
наполнитель каркаса 7% ~ 30%;carcass filler 7% ~ 30%;
нанопорошок 3% ~ 10%;nanopowder 3%~10%;
неорганический суспендирующий агент 0% ~ 20%;inorganic suspending agent 0%~20%;
неорганическое связующее вещество 10% ~ 50%;inorganic binder 10% ~ 50%;
органическая добавка 3% ~ 15%; иorganic additive 3% ~ 15%; And
вода, составляющая 10% ~ 50% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов;water, accounting for 10% ~ 50% of the total mass of all the above components;
в котором длина стойкого к высокой температуре неорганического волокна составляет 0,01~1 мм.in which the length of the high temperature resistant inorganic fiber is 0.01~1mm.
[0008] Предпочтительно нанопорошок выбирается из одного или более порошков нанокремнезема и наноглинозема.[0008] Preferably, the nanopowder is selected from one or more nanosilica and nanoalumina powders.
[0009] Предпочтительно стойкое к высокой температуре неорганическое волокно выбирается из одного или более волокон с высоким содержанием глинозема, содержащих цирконий волокон и волокон из кристаллов глинозема.[0009] Preferably, the high temperature resistant inorganic fiber is selected from one or more high alumina fibers, zirconium-containing fibers, and alumina crystal fibers.
[0010] Предпочтительно армирующий наполнитель выбирается из одного или более порошков игольчатого микрокремнезема и пирофиллита.[0010] Preferably, the reinforcing filler is selected from one or more powders of acicular microsilica and pyrophyllite.
[0011] Предпочтительно, расширяющийся при высокой температуре наполнитель выбирается из одного или более порошков кианита и силлиманита.[0011] Preferably, the high temperature expandable filler is selected from one or more kyanite and sillimanite powders.
[0012] Предпочтительно наполнитель каркаса выбирается из одного или более порошков глинозема, муллита, циркона и корунда.[0012] Preferably, the framework filler is selected from one or more powders of alumina, mullite, zircon, and corundum.
[0013] Предпочтительно неорганический суспендирующий агент представляет собой бентонит.[0013] Preferably, the inorganic suspending agent is bentonite.
[0014] Неорганическое связующее вещество выбирается из одного или более из золя алюминия, дигидрофосфата алюминия и золя кремнезема.[0014] The inorganic binder is selected from one or more of aluminum sol, aluminum dihydrogen phosphate, and silica sol.
[0015] Предпочтительно органическая добавка выбирается из одного или более из органического связующего вещества, антисептика и антифриза.[0015] Preferably, the organic additive is selected from one or more of an organic binder, an antiseptic, and an antifreeze.
[0016] Настоящее изобретение также предлагает способ приготовления высокотемпературного нанокомпозитного покрытия, описанного в приведенных выше технических решениях, содержащий:[0016] The present invention also provides a method for preparing the high temperature nanocomposite coating described in the above technical solutions, comprising:
S1. смешивание стойкого к высоким температурам неорганического волокна, неорганического связующего вещества и воды для получения дисперсии волокна;S1. mixing a high temperature resistant inorganic fiber, an inorganic binder and water to obtain a fiber dispersion;
S2. смешивание дисперсии волокна с расширяющимся при высокой температуре наполнителем, армирующим наполнителем и наполнителем каркаса для получения густой суспензии; иS2. mixing the fiber dispersion with the high temperature expandable filler, reinforcing filler and carcass filler to form a thick slurry; And
S3. смешивание густой суспензии с нанопорошком, неорганическим суспендирующим агентом и органической добавкой для получения покрытия.S3. mixing the thick slurry with the nanopowder, the inorganic suspending agent and the organic additive to obtain a coating.
[0017] Настоящее изобретение также предлагает покрытие для гибкой упаковки в виде небольшого мешка, представляющее собой высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, описанное в приведенных выше технических решениях, или высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, приготовленное способом, описанным в приведенных выше технических решениях.[0017] The present invention also provides a coating for flexible small bag packaging, which is a high temperature nanocomposite coating as described in the above technical solutions, or a high temperature nanocomposite coating prepared by the method described in the above technical solutions.
[0018] Настоящее раскрытие предлагает высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, в котором волокно предварительно обрабатывается для управления длиной волокна, и в которое вводятся высокотемпературный армирующий наполнитель, расширяющийся при высокой температуре наполнитель, нанопорошок, неорганический суспендирующий агент и другие добавки. Благодаря этим усовершенствованиям получаемое покрытие с высокотемпературной нанокомпозитной структурой имеет следующие характеристики. (1) Оно обладает сверхвысокой прочностью и компактностью при высокой температуре, небольшой усадкой, отсутствием трещин, образующихся при высокой температуре, и может выдерживать сверхсильное разъедание воздушным потоком и эрозию под воздействием атмосферы крекинг-печи в нефтехимической промышленности; (2) Введение нанопорошка придает покрытию более богатую градацию размера частиц и более высокую проницаемость при распылении на поверхность волокнистой футеровки, достигая тем самым цели более прочного сцепления с волокнистой футеровкой; (3) Благодаря контролю градации длины волокна и размера частиц порошка, а также введению неорганического суспендирующего агента и других добавок покрытие становится однородным и стабильным, деликатным и гладким и может достигать состояния текучести густой суспензии, аналогичного зубной пасте при экструзии, избегая осаждения и расслоения во время процесса укладки. Может быть реализована небольшая упаковка, и может быть сформирована форма перевернутого молотка при закреплении и укоренении в нижней части волокнистого модуля; (4) Покрытие обладает хорошей проницаемостью, хорошим сцеплением с футеровкой печи после распыления и особыми характеристиками закрепления и укоренения, что делает связывание покрытия и футеровки печи двойственно прочным, тем самым эффективно противодействуя размыванию воздушным потоком и продлевая срок службы футеровки печи.[0018] The present disclosure provides a high temperature nanocomposite coating in which fiber is pretreated to control fiber length and in which high temperature reinforcing filler, high temperature expandable filler, nanopowder, inorganic suspending agent, and other additives are added. Thanks to these improvements, the resulting coating with a high temperature nanocomposite structure has the following characteristics. (1) It has super high strength and compactness at high temperature, small shrinkage, no high temperature cracking, and can withstand super high air flow attack and atmospheric erosion of petrochemical cracking furnace; (2) The introduction of the nanopowder gives the coating a richer particle size gradation and a higher permeability when sprayed onto the surface of the fibrous lining, thereby achieving the goal of stronger adhesion to the fibrous lining; (3) By controlling the gradation of fiber length and particle size of the powder, and introducing an inorganic suspending agent and other additives, the coating becomes uniform and stable, delicate and smooth, and can achieve a thick suspension flow state similar to toothpaste when extruded, avoiding settling and delamination during installation process time. A small package can be realized, and an inverted hammer shape can be formed when fixed and rooted at the bottom of the fiber module; (4) The coating has good permeability, good adhesion to the furnace lining after spraying, and special anchoring and rooting characteristics, which makes the bonding of the coating and the furnace lining dually strong, thus effectively resisting air erosion and prolonging the service life of the furnace lining.
[0019] Экспериментальные результаты показывают, что высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, не осаждается после нанесения в течение 6-12 месяцев, сохраняет форму однородной пасты и имеет предел прочности при сжатии после обжига ≥3 МПа, предел прочности при растяжении после обжига≥2MPa, а также линейную усадку при нагреве (1300°C ×24 час)≤2%.[0019] Experimental results show that the high-temperature nanocomposite coating of the present invention does not precipitate after application for 6-12 months, retains the shape of a homogeneous paste, and has a compressive strength after firing ≥3 MPa, a tensile strength after firing ≥ 2MPa, as well as linear shrinkage when heated (1300°C ×24 h)≤2%.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0020] Фиг. 1 показывает испытание на стабильность существующего стойкого к высокой температуре покрытия;[0020] FIG. 1 shows a stability test of an existing high temperature coating;
[0021] Фиг. 2 показывает испытание на стабильность покрытий, полученных в Примерах 1-2 настоящего изобретения;[0021] FIG. 2 shows the stability test of the coatings obtained in Examples 1-2 of the present invention;
[0022] Фиг. 3 показывает структуру склеивания покрытия Примера 1 настоящего изобретения.[0022] FIG. 3 shows the bonding structure of the coating of Example 1 of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[0023] Настоящее изобретение предлагает высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, содержащее следующие компоненты в мас.%:[0023] The present invention provides a high temperature nanocomposite coating containing the following components in wt.%:
стойкое к высокой температуре неорганическое волокно 10% ~ 50%;high temperature resistant inorganic fiber 10% ~ 50%;
армирующий наполнитель 10% ~ 20%;reinforcing filler 10% ~ 20%;
расширяющийся при высокой температуре наполнитель 5% ~ 15%;high temperature expanding filler 5% ~ 15%;
наполнитель каркаса 7% ~ 30%;carcass filler 7% ~ 30%;
нанопорошок 3% ~ 10%;nanopowder 3%~10%;
неорганический суспендирующий агент 0% ~ 20%;inorganic suspending agent 0%~20%;
неорганическое связующее вещество 10% ~ 50%;inorganic binder 10% ~ 50%;
органическая добавка 3% ~ 15%; иorganic additive 3% ~ 15%; And
вода, составляющая 10% ~ 50% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов;water, accounting for 10% ~ 50% of the total mass of all the above components;
в котором длина стойкого к высокой температуре неорганического волокна составляет 0,01~1 мм.in which the length of the high temperature resistant inorganic fiber is 0.01~1mm.
[0024] В настоящем изобретении выполняется предварительная обработка волокна для регулирования длины волокна до определенной длины, а также вводится высокотемпературный армирующий наполнитель и расширяющийся при высокой температуре наполнитель, так, чтобы получить сверхвысокую прочность при высокой температуре без трещин, вызванных усадкой при высоких температурах, достигая цели выдерживать сверхсильное размывание в крекинговой печи и соответствуя цели защиты цельноволокнистой футеровки печи от эрозии в суровых условиях в печи. Введение нанопорошка позволяет покрытию иметь более богатую градацию размера частиц и более сильную проницаемость при распылении на поверхность футеровки из волокна, достигая тем самым цели более прочного сцепления с футеровкой из волокна. Благодаря управлению градацией длины волокна и размера частиц порошка, а также введению неорганического суспендирующего агента и других добавок покрытие становится однородным и стабильным и достигает состояния густой суспензии аналогично зубной пасте, что позволяет избежать осаждения и расслоения в процессе нанесения. Небольшая упаковка может быть реализована для облегчения строительства и эксплуатации. Кроме того, покрытие имеет хорошее сцепление с футеровкой печи и не отваливается от футеровки печи, тем самым продлевая срок ее службы.[0024] In the present invention, fiber pre-treatment is performed to adjust the length of the fiber to a certain length, and high-temperature reinforcing filler and high-temperature expanding filler are introduced, so as to obtain ultra-high strength at high temperature without cracking caused by shrinkage at high temperatures, achieving the purpose of withstanding ultra-strong erosion in the cracking furnace and meeting the purpose of protecting the all-fiber furnace lining from erosion under the harsh conditions in the furnace. The introduction of the nanopowder allows the coating to have a richer particle size gradation and stronger permeability when sprayed onto the surface of the fiber liner, thereby achieving the goal of stronger bonding to the fiber liner. By controlling the gradation of fiber length and particle size of the powder, as well as the introduction of an inorganic suspending agent and other additives, the coating becomes uniform and stable and reaches a state of thick suspension similar to toothpaste, which avoids settling and delamination during application. Small package can be realized to facilitate construction and operation. In addition, the coating has good adhesion to the furnace lining and does not fall off the furnace lining, thereby extending its service life.
[0025] В настоящем раскрытии исходным материалом для устойчивого к высоким температурам неорганического волокна предпочтительно является одно или более из волокон с высоким содержанием глинозема, содержащих цирконий волокон и волокон из кристаллов глинозема. Среди них волокно из кристаллов глинозема предпочтительно представляет собой одно или более из волокна из кристаллов глинозема 72, волокна из кристаллов глинозема 80 и волокна из кристаллов глинозема 95.[0025] In the present disclosure, the starting material for the high temperature resistant inorganic fiber is preferably one or more of high alumina fibers, zirconium-containing fibers, and alumina crystal fibers. Among them, the alumina crystal fiber is preferably one or more of 72 alumina crystal fiber, 80 alumina crystal fiber, and 95 alumina crystal fiber.
[0026] В настоящем изобретении устойчивым к высоким температурам неорганическим волокном является вторично обработанное волокно. Настоящее изобретение управляет длиной волокна посредством обработки. В настоящем изобретении длина получаемого термостойкого неорганического волокна составляет 0,01~1 мм; а диаметр термостойкого неорганического волокна предпочтительно составляет 1~6 мкм.[0026] In the present invention, the high temperature resistant inorganic fiber is a recycled fiber. The present invention controls fiber length through processing. In the present invention, the length of the obtained heat-resistant inorganic fiber is 0.01~1 mm; and the diameter of the heat-resistant inorganic fiber is preferably 1~6 µm.
[0027] В настоящем изобретении массовая доля термостойкого неорганического волокна в покрытии составляет 10%~50%, предпочтительно 15%~30%; и в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 15%, 20%, 25% или 30%.[0027] In the present invention, the mass fraction of heat-resistant inorganic fiber in the coating is 10%~50%, preferably 15%~30%; and in some embodiments of the present invention, 15%, 20%, 25%, or 30%.
[0028] В настоящем раскрытии армирующий наполнитель представляет собой стойкий к высокой температуре армирующий наполнитель, предпочтительно один или более из порошка игольчатого микрокремнезема и порошка пирофиллита. Среди них соотношение сторон частиц порошка игольчатого микрокремнезема предпочтительно составляет (15~20):1. Размер частиц порошка пирофиллита предпочтительно составляет 200~300 меш. В настоящем раскрытии нет никакого специального ограничения на источник высокотемпературного армирующего наполнителя, и он может быть обычным коммерческим продуктом. [0028] In the present disclosure, the reinforcing filler is a high temperature resistant reinforcing filler, preferably one or more of acicular microsilica powder and pyrophyllite powder. Among them, the particle aspect ratio of the acicular microsilica powder is preferably (15~20):1. The particle size of the pyrophyllite powder is preferably 200~300 mesh. In the present disclosure, there is no particular restriction on the source of the high temperature reinforcing agent, and it may be a common commercial product.
[0029] В настоящем изобретении массовая доля армирующего наполнителя в покрытии составляет 10%~20%; и в некоторых вариантах осуществления 10%, 13%, 15% или 20%.[0029] In the present invention, the mass fraction of the reinforcing filler in the coating is 10%~20%; and in some embodiments, 10%, 13%, 15%, or 20%.
[0030] В настоящем изобретении расширяющийся при высокой температуре наполнитель предпочтительно представляет собой один или более из порошков кианита и силлиманита. В настоящем раскрытии нет никакого специального ограничения на источник расширяющегося при высокой температуре наполнителя, и он может быть обычным коммерческим продуктом. В настоящем изобретении массовая доля расширяющегося при высокой температуре наполнителя в покрытии составляет 5% ~ 15%; и в некоторых вариантах осуществления 5%, 8% или 12%.[0030] In the present invention, the high temperature expanding filler is preferably one or more of kyanite and sillimanite powders. In the present disclosure, there is no particular restriction on the source of the high temperature expandable filler, and it may be a common commercial product. In the present invention, the mass fraction of high temperature expandable filler in the coating is 5% ~ 15%; and in some embodiments, 5%, 8%, or 12%.
[0031] В настоящем изобретении наполнитель каркаса представляет собой стойкий к высокой температуре наполнитель каркаса, предпочтительно один или более из порошка глинозема, порошка муллита, порошка циркона и порошка корунда. В настоящем изобретении размер частиц наполнителя каркаса предпочтительно составляет 300-1000 меш. В настоящем раскрытии нет никакого специального ограничения на источник наполнителя каркаса, и он может быть обычным коммерческим продуктом. [0031] In the present invention, the carcass filler is a high temperature resistant carcass filler, preferably one or more of alumina powder, mullite powder, zircon powder, and corundum powder. In the present invention, the particle size of the carcass filler is preferably 300-1000 mesh. In the present disclosure, there is no particular restriction on the source of the scaffold filler, and it may be a common commercial product.
[0032] В настоящем изобретении массовая доля наполнителя каркаса в покрытии составляет 7%~30%; и в некоторых вариантах осуществления 7%, 10% или 15%.[0032] In the present invention, the mass fraction of the carcass filler in the coating is 7%~30%; and in some embodiments, 7%, 10%, or 15%.
[0033] В настоящем изобретении нанопорошок предпочтительно представляет собой один или более из порошков нанокремнезема и наноглинозема. В настоящем изобретении размер частиц нанопорошка предпочтительно составляет 1~100 нм. В настоящем раскрытии нет никакого специального ограничения на источник нанопорошка, и он может быть обычным коммерческим продуктом.[0033] In the present invention, the nanopowder is preferably one or more of nanosilica and nanoalumina powders. In the present invention, the particle size of the nanopowder is preferably 1~100 nm. In the present disclosure, there is no particular restriction on the source of the nanopowder, and it may be a common commercial product.
[0034] В настоящем изобретении массовая доля нанопорошка в покрытии составляет 3%~10%; и в некоторых вариантах осуществления 3%, 5% или 8%.[0034] In the present invention, the mass fraction of nanopowder in the coating is 3%~10%; and in some embodiments, 3%, 5%, or 8%.
[0035] В настоящем изобретении неорганический суспендирующий агент предпочтительно представляет собой бентонит. В настоящем изобретении массовая доля неорганического суспендирующего агента в покрытии составляет 0% ~ 20%; и в некоторых вариантах осуществления 0% или 5%.[0035] In the present invention, the inorganic suspending agent is preferably bentonite. In the present invention, the mass fraction of the inorganic suspending agent in the coating is 0% ~ 20%; and in some embodiments, 0% or 5%.
[0036] В настоящем изобретении неорганическое связующее вещество выбирается из одного или более из золя алюминия, дигидрофосфата алюминия и золя кремнезема. В настоящем изобретении массовая доля неорганического связующего вещества в покрытии составляет 10%~50%; и в некоторых вариантах осуществления 25%, 37%, 40% или 41%.[0036] In the present invention, the inorganic binder is selected from one or more of aluminum sol, aluminum dihydrogen phosphate, and silica sol. In the present invention, the mass fraction of the inorganic binder in the coating is 10%~50%; and in some embodiments, 25%, 37%, 40%, or 41%.
[0037] В настоящем изобретении органическая добавка предпочтительно представляет собой одно или более из органического связующего вещества, антисептика и антифриза; и более предпочтительно органическая добавка представляет собой органическое связующее вещество, антисептик и антифриз. Среди них органическое связующее вещество предпочтительно представляет собой одно или более из крахмала, декстрина и целлюлозы. Антисептик предпочтительно является биоцидом. Антифриз предпочтительно представляет собой этиленгликоль.[0037] In the present invention, the organic additive is preferably one or more of an organic binder, an antiseptic, and an antifreeze; and more preferably the organic additive is an organic binder, antiseptic and antifreeze. Among them, the organic binder is preferably one or more of starch, dextrin and cellulose. The antiseptic is preferably a biocide. The antifreeze is preferably ethylene glycol.
[0038] В настоящем изобретении массовая доля органической добавки в покрытии составляет 3%~15%; и в некоторых вариантах осуществления 3% или 5%.[0038] In the present invention, the mass fraction of the organic additive in the coating is 3%~15%; and in some embodiments, 3% or 5%.
[0039] В настоящем изобретении полная масса вышеупомянутых стойкого к высокой температуре неорганического волокна, армирующего наполнителя, расширяющегося при высокой температуре наполнителя, наполнителя каркаса, нанопорошка, неорганического суспендирующего агента, неорганического связующего вещества и органической добавки предпочтительно составляет 100%. В дополнение к вышеупомянутым компонентам система покрытия также содержит воду; в настоящем изобретении количество воды составляет 10%-50% от общего количества всех вышеупомянутых компонентов кроме воды; и в некоторых вариантах осуществления 15%, 25%, 30% или 35%.[0039] In the present invention, the total weight of the aforementioned high temperature resistant inorganic fiber, reinforcing filler, high temperature expansion filler, carcass filler, nanopowder, inorganic suspending agent, inorganic binder and organic additive is preferably 100%. In addition to the above components, the coating system also contains water; in the present invention, the amount of water is 10%-50% of the total amount of all the above components except water; and in some embodiments, 15%, 25%, 30%, or 35%.
[0040] В высокотемпературном нанокомпозитном покрытии, предлагаемом настоящим изобретением, регулируются длина волокна и режим дисперсии, а также вводятся конкретный армирующий наполнитель и расширяющийся при высокой температуре наполнитель, так что покрытие имеет сверхвысокую прочность при высоких температурах без образования трещин, вызываемого усадкой при высокой температуре. В дополнение к этому вводятся определенные наполнитель каркаса и наноструктурированные материалы, и синергетический эффект между вышеупомянутыми материалами делает состояние покрытия однородным и стабильным, избегая осаждения и расслоения в процессе укладки. Во время высокотемпературного использования покрытие прочно сцепляется с футеровкой печи, имеет малую высокотемпературную усадку и имеет барьер из твердой корки со сверхвысокой прочностью. Покрытие имеет небольшую усадку после высокотемпературного обжига, не имеет трещин и прочно сцепляется с футеровкой печи. Покрытие обладает высокой прочностью после высокотемпературного обжига, которая может эффективно противостоять размыванию воздушным потоком и эрозии атмосферой при нижнем, боковом и верхнем обжиге, защищая тем самым волоконный модуль от коррозии внешней средой и разрушения из-за хрупкости и предотвращая потери тепла печи во время высокотемпературной работы, чтобы продлить срок службы футеровки печи и снизить температуру наружной стенки печи, достигнув цели энергосбережения и снижения потребления. Высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, может использоваться в качестве специального покрытия для цельноволокнистой структуры печи крекинга этилена, и обладает сверхвысокой прочностью, прочным сцеплением с волокнистой футеровкой и особым состоянием сцепления, чтобы реализовать удобство строительства. Покрытие играет ключевую роль в защите волокна, особенно при применении цельноволокнистой структуры вместо структуры кирпичной стены в печи для крекинга этилена, предотвращая ее разрушение из-за хрупкости, чтобы достичь конечной цели продления срока службы футеровки волокна и снижения температуры внешней стенки печи.[0040] In the high-temperature nanocomposite coating of the present invention, the fiber length and dispersion mode are controlled, and a specific reinforcing filler and a high-temperature expandable filler are introduced, so that the coating has ultra-high strength at high temperatures without cracking caused by shrinkage at high temperature . In addition to this, certain frame filler and nanostructured materials are introduced, and the synergistic effect between the above materials makes the coating state uniform and stable, avoiding settling and delamination during the laying process. During high temperature use, the coating adheres strongly to the furnace lining, has little high temperature shrinkage, and has an ultra high strength hard shell barrier. The coating has a slight shrinkage after high-temperature firing, has no cracks and adheres strongly to the furnace lining. The coating has high strength after high-temperature firing, which can effectively resist air erosion and atmospheric erosion during bottom, side and top firing, thereby protecting the fiber module from environmental corrosion and brittle fracture, and preventing furnace heat loss during high-temperature operation. to prolong the service life of the furnace lining and reduce the temperature of the furnace outer wall, achieving the goal of energy saving and consumption reduction. The high temperature nanocomposite coating of the present invention can be used as a special coating for the whole fiber structure of an ethylene cracking furnace, and has super high strength, strong adhesion to the fiber lining, and a special bonding state to realize construction convenience. The coating plays a key role in protecting the fiber, especially when applying the whole fiber structure instead of the brick wall structure in the ethylene cracking furnace, preventing it from breaking due to brittleness, so as to achieve the ultimate goal of extending the life of the fiber lining and reducing the furnace outer wall temperature.
[0041] Настоящее изобретение также предлагает способ приготовления высокотемпературного нанокомпозитного покрытия, описанного в приведенных выше технических решениях, содержащий:[0041] The present invention also provides a method for preparing the high temperature nanocomposite coating described in the above technical solutions, comprising:
S1. смешивание стойкого к высоким температурам неорганического волокна, неорганического связующего вещества и воды для получения дисперсии волокна;S1. mixing a high temperature resistant inorganic fiber, an inorganic binder and water to obtain a fiber dispersion;
S2. смешивание дисперсии волокна с расширяющимся при высокой температуре наполнителем, армирующим наполнителем и наполнителем каркаса для получения густой суспензии; иS2. mixing the fiber dispersion with the high temperature expandable filler, reinforcing filler and carcass filler to form a thick slurry; And
S3. смешивание густой суспензии с нанопорошком, неорганическим суспендирующим агентом и органической добавкой для получения покрытия.S3. mixing the thick slurry with the nanopowder, the inorganic suspending agent and the organic additive to obtain a coating.
[0042] Среди них на стадии S1 смешивание предпочтительно представляет собой смешивание при перемешивании; время перемешивания предпочтительно составляет 10~30 мин. На стадии S2 смешивание предпочтительно представляет собой смешивание при перемешивании; время перемешивания предпочтительно составляет 3~5 мин. На стадии S3 последовательность смешивания предпочтительно является следующей: сначала в густую суспензию добавляется нанопорошок, смешивается в течение 3-5 мин при перемешивании; затем добавляется неорганический суспендирующий агент и смешивается в течение 5~10 мин при перемешивании; и, наконец, добавляется органическая добавка и смешивается в течение 10~20 мин при перемешивании, чтобы получить покрытие.[0042] Among them, in step S1, the mixing is preferably mixing with stirring; the mixing time is preferably 10~30 minutes. In step S2, the mixing is preferably mixing with stirring; the stirring time is preferably 3~5 minutes. In step S3, the mixing sequence is preferably as follows: first, nanopowder is added to the thick suspension, mixed for 3-5 minutes with stirring; then an inorganic suspending agent is added and mixed for 5~10 minutes with stirring; and finally, the organic additive is added and mixed for 10~20 minutes with agitation to obtain a coating.
[0043] Настоящее изобретение также предлагает покрытие для гибкой упаковки в виде небольшого мешка, представляющее собой высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, описанное в приведенных выше технических решениях, или высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, приготовленное способом, описанным в приведенных выше технических решениях. Таким образом, в дополнение к использованию пластиковых бочек для крупногабаритной упаковки, покрытие также может быть гибко упаковано в небольшие мешки для формирования покрытия из небольших мешков для облегчения строительства специальных площадок.[0043] The present invention also provides a coating for flexible small bag packaging, which is a high temperature nanocomposite coating as described in the above technical solutions, or a high temperature nanocomposite coating prepared by the method described in the above technical solutions. Thus, in addition to using plastic drums for bulk packaging, the coating can also be flexibly packaged in small bags to form a small bag coating to facilitate the construction of special sites.
[0044] Настоящее изобретение также предлагает способ упаковки покрытия для гибкой упаковки в виде небольшого мешка, описанной в вышеприведенном техническом решении, содержащий: помещение покрытия в небольшой гибкий упаковочный мешок и герметизацию для того, чтобы получить покрытие для гибкой упаковки в виде небольшого мешка. Покрытие представляет собой высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, описанное в приведенных выше технических решениях, или высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, приготовленное способом, описанным в приведенных выше технических решениях.[0044] The present invention also provides a method of packaging a cover for the flexible small bag package described in the above technical solution, comprising: placing the cover in a small flexible packaging bag and sealing to form a cover for the flexible small bag package. The coating is a high temperature nanocomposite coating as described in the above technical solutions, or a high temperature nanocomposite coating prepared by the method described in the above technical solutions.
[0045] Высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, имеет следующие полезные эффекты:[0045] The high temperature nanocomposite coating of the present invention has the following beneficial effects:
[0046] 1. После высокотемпературного обжига покрытие имеет высокую прочность, малую усадку и отсутствие трещин. Покрытие может образовывать твердую и плотную корку на внешнем слое цельноволокнистой футеровки печи, которая может эффективно противостоять суровым условиям внутри печи крекинга этилена и прочно закреплять на волокнистой футеровке покрытие, напыленное на внешней поверхности, без его отваливания.[0046] 1. After high-temperature firing, the coating has high strength, small shrinkage, and no cracks. The coating can form a hard and dense crust on the outer layer of the whole fiber furnace lining, which can effectively withstand the harsh conditions inside the ethylene cracking furnace and firmly fix the coating sprayed on the outer surface on the fibrous lining without peeling off.
[0047] 2. Покрытие является однородным и стабильным в пастообразной форме, не выпадает в осадок и не выделяет жидкость в течение срока годности. Покрытие может быть упаковано в большие пластиковые бочки, а также может соответствовать требованиям гибкой упаковки в виде небольших пакетов, чтобы его можно было превратить в гибкую упаковку в виде небольших пакетов для упрощения строительства.[0047] 2. The coating is uniform and stable in pasty form, does not precipitate or release liquid during the shelf life. The coating can be packaged in large plastic drums, and can also meet the requirements of flexible small bag packaging so that it can be converted into flexible small bag packaging for easier construction.
[0048] 3. Покрытие является однородным в форме пасты, а состав по настоящему изобретению делает пасту деликатной и придает ей хорошую проницаемость. Покрытие имеет прочную связь с волокнистой футеровкой при распылении на большой площади. Во время процесса приклеивания внутри футеровки клеевым пистолетом форма перевернутого молотка автоматически формируется на дне перфорации футеровки печи. За счет образования этой анкерной структуры покрытие более прочно приклеивается к футеровке печи, что обеспечивает эффект двойной страховки. [0048] 3. The coating is uniform in the form of a paste, and the composition of the present invention makes the paste delicate and gives it good permeability. The coating has a strong bond to the fibrous lining when sprayed over a large area. During the gluing process inside the lining with a glue gun, an inverted hammer shape is automatically formed at the bottom of the perforation of the furnace lining. Due to the formation of this anchor structure, the coating adheres more firmly to the furnace lining, which provides a double insurance effect.
[0049] Экспериментальные результаты показывают, что высокотемпературное нанокомпозитное покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, достигает следующих технических показателей:[0049] Experimental results show that the high-temperature nanocomposite coating of the present invention achieves the following technical performance:
[0050] Химический состав: SiO2 20~60%;[0050] Chemical composition: SiO 2 20~60%;
Al2O3 30~80%;Al 2 O 3 30~80%;
ZrO2 5~20,0%; ZrO2 5~20.0%;
Fe2O3 <0,3%.Fe 2 O 3 <0.3%.
[0051] Объемная плотность после высыхания при комнатной температуре: 650~850 кг/м3;[0051] Bulk density after drying at room temperature: 650~850 kg/m 3 ;
[0052] Прочность при сжатии после обжига: ≥3 МПа;[0052] Compressive strength after firing: ≥3 MPa;
[0053] Прочность на разрыв после обжига: ≥2 МПа;[0053] Tensile strength after firing: ≥2 MPa;
[0054] Линейная усадка при нагреве: 1300°C × 24 час ≤2%.[0054] Linear heat shrinkage: 1300°C×24 h ≤2%.
[0055] Срок службы: 6-12 месяцев без осаждения.[0055] Service life: 6-12 months without deposition.
[0056] Для дальнейшего понимания настоящего изобретения его предпочтительные варианты осуществления будут описаны ниже вместе с примерами. Однако следует понимать, что эти описания предназначены только для дополнительной иллюстрации особенностей и преимуществ настоящего изобретения, а не для ограничения его формулы изобретения. В следующих примерах размер используемых исходных материалов находится в описанном выше диапазоне параметров размера различных исходных материалов.[0056] For a further understanding of the present invention, its preferred embodiments will be described below along with examples. However, it should be understood that these descriptions are only intended to further illustrate the features and advantages of the present invention and not to limit its claims. In the following examples, the size of the raw materials used is in the above-described range of parameters of the size of the various raw materials.
[0057] Пример 1[0057] Example 1
[0058] 1.1 Формула покрытия[0058] 1.1 Coating formula
Стойкое к высокой температуре минеральное волокно: 15%;High temperature resistant mineral fiber: 15%;
Высокотемпературный армирующий наполнитель - игольчатый порошок микрокремнезема: 10%;High-temperature reinforcing filler - acicular microsilica powder: 10%;
Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - порошок кианита: 12%;Expanding at high temperature filler - kyanite powder: 12%;
Высокотемпературный наполнитель скелета - порошок глинозема: 10%;High temperature skeleton filler - alumina powder: 10%;
Нанопорошок - нанокремнезем: 5%;Nanopowder - nanosilica: 5%;
Неорганическое связующее вещество - золь алюминия: 40%;Inorganic binder - aluminum sol: 40%;
Органическая добавка - 2% порошка целлюлозы, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% cellulose powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;
Неорганический суспендирующий агент - бентонит: 5%;Inorganic suspending agent - bentonite: 5%;
Вода, составляющая 15% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 15% of the total mass of all the above components.
[0059] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно с высоким содержанием глинозема, которое было переработано в короткое волокно, и полученное волокно имело длину 0,01~1 мм и диаметр 1~5 мкм.[0059] Among them, the original fiber of the high temperature resistant inorganic fiber was a high alumina fiber, which was processed into a short fiber, and the resulting fiber had a length of 0.01~1 mm and a diameter of 1~5 μm.
[0060] 1.2 Приготовление[0060] 1.2 Preparation
[0061] Стойкое к высоким температурам неорганическое волокно взвешивалось и добавлялось в смеситель. Неорганическое связующее вещество и вода взвешивались, добавлялись и перемешивались в течение 20 мин для полного смачивания и диспергирования волокон. Затем последовательно добавлялись расширяющийся при высокой температуре наполнитель, армирующий наполнитель и наполнитель каркаса. После добавления смесь перемешивалась в течение 5 мин для полного диспергирования. Затем нанопорошок добавлялся и перемешивался в течение 5 мин. Неорганический суспендирующий агент добавлялся и перемешивался в течение 10 мин, чтобы он полностью расширился и играл суспендирующую роль. Наконец, органические добавки добавлялись и перемешивались в течение 20 мин для получения покрытия.[0061] The high temperature resistant inorganic fiber was weighed and added to the mixer. The inorganic binder and water were weighed, added and mixed for 20 minutes to completely wet and disperse the fibers. Then, the high-temperature expandable filler, the reinforcing filler and the carcass filler were successively added. After the addition, the mixture was stirred for 5 minutes to completely disperse. Then the nanopowder was added and stirred for 5 min. The inorganic suspending agent was added and stirred for 10 minutes to fully expand and play the suspending role. Finally, organic additives were added and mixed for 20 minutes to obtain a coating.
[0062] Пример 2[0062] Example 2
[0063] 1.1 Формула покрытия[0063] 1.1 Coating formula
Стойкое к высокой температуре минеральное волокно: 20%;High temperature resistant mineral fiber: 20%;
Высокотемпературный армирующий наполнитель - порошок пирофиллита: 13%;High-temperature reinforcing filler - pyrophyllite powder: 13%;
Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - силлиманит: 5%;Expanding at high temperature filler - sillimanite: 5%;
Высокотемпературный наполнитель скелета - порошок муллита: 15%;High temperature skeleton filler - mullite powder: 15%;
Нанопорошок - порошок наноглинозема: 3%;Nanopowder - nanoalumina powder: 3%;
Неорганическое связующее вещество - золь кремнезема: 41%;Inorganic binder - silica sol: 41%;
Органическая добавка - 2% порошка крахмала, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% starch powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;
Вода, составляющая 25% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 25% of the total mass of all of the above components.
[0064] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было содержащее цирконий волокно, которое было переработано в короткое волокно, и полученное волокно имело длину 0,01~1 мм и диаметр 2~6 мкм.[0064] Among them, the original fiber of the high temperature-resistant inorganic fiber was a zirconium-containing fiber, which was processed into a short fiber, and the resulting fiber had a length of 0.01~1 mm and a diameter of 2~6 μm.
[0065] 1.2 Приготовление: То же самое, что и в Примере 1.[0065] 1.2 Preparation: Same as Example 1.
[0066] Пример 3[0066] Example 3
[0067] 1.1 Формула покрытия[0067] 1.1 Coating formula
Стойкое к высокой температуре минеральное волокно: 25%;High temperature resistant mineral fiber: 25%;
Высокотемпературный армирующий наполнитель - игольчатый порошок микрокремнезема: 15%;High-temperature reinforcing filler - acicular microsilica powder: 15%;
Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - порошок кианита: 8%;Expanding at high temperature filler - kyanite powder: 8%;
Высокотемпературный наполнитель скелета - порошок циркона: 7%;High temperature skeleton filler - zircon powder: 7%;
Нанопорошок - порошок наноглинозема: 5%;Nanopowder - nanoalumina powder: 5%;
Неорганическое связующее вещество - жидкий дигидрофосфат алюминия: 37%;Inorganic binder - liquid aluminum dihydrogen phosphate: 37%;
Органическая добавка - 2% порошка декстрина, 0,7% биоцида, 0,3% этиленгликоля: 3%;Organic additive - 2% dextrin powder, 0.7% biocide, 0.3% ethylene glycol: 3%;
Вода, составляющая 30% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 30% of the total mass of all the above components.
[0068] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно из кристаллов глинозема 72, которое было переработано в короткое волокно, и полученное волокно имело длину 0,01~1 мм и диаметр 3~6 мкм.[0068] Among them, the original fiber of the high temperature-resistant inorganic fiber was 72 alumina crystal fiber, which was processed into a short fiber, and the resulting fiber had a length of 0.01~1 mm and a diameter of 3~6 μm.
[0069] 1.2 Приготовление: То же самое, что и в Примере 1.[0069] 1.2 Preparation: Same as Example 1.
[0070] Пример 4[0070] Example 4
[0071] 1.1 Формула покрытия[0071] 1.1 Coating formula
Стойкое к высокой температуре минеральное волокно: 30%;High temperature resistant mineral fiber: 30%;
Высокотемпературный армирующий наполнитель - порошок пирофиллита: 20%;High-temperature reinforcing filler - pyrophyllite powder: 20%;
Расширяющийся при высокой температуре наполнитель - силлиманит: 5%;Expanding at high temperature filler - sillimanite: 5%;
Высокотемпературный наполнитель скелета - порошок корунда: 7%;High-temperature skeleton filler - corundum powder: 7%;
Нанопорошок - порошок наноглинозема: 8%;Nanopowder - nanoalumina powder: 8%;
Неорганическое связующее вещество - золь алюминия: 25%;Inorganic binder - aluminum sol: 25%;
Органическая добавка - 3,5% порошка целлюлозы, 1% биоцида, 0,5% этиленгликоля: 5%;Organic additive - 3.5% cellulose powder, 1% biocide, 0.5% ethylene glycol: 5%;
Вода, составляющая 35% от общей массы всех вышеперечисленных компонентов.Water, constituting 35% of the total mass of all the above components.
[0072] Среди них исходным волокном стойкого к высокой температуре неорганического волокна было волокно из кристаллов глинозема 95, которое было переработано в короткое волокно, и полученное волокно имело длину 0,01~1 мм и диаметр 3~6 мкм.[0072] Among them, the starting fiber of the high temperature resistant inorganic fiber was 95 alumina crystal fiber, which was processed into a short fiber, and the resulting fiber had a length of 0.01~1 mm and a diameter of 3~6 µm.
[0073] 1.2 Приготовление: То же самое, что и в Примере 1.[0073] 1.2 Preparation: Same as in Example 1.
[0074] Пример 5[0074] Example 5
[0075] (1) Покрытия, полученные в Примерах 1-2, помещались в гибкую упаковку в виде небольшого мешка и выдерживались при комнатной температуре в течение 10 месяцев для наблюдения за состоянием покрытия. В то же время существующее стойкое к высоким температурам покрытие (модель 1600 высокотемпературного теплозащитного покрытия производства компании Shandong Luyang Energy-saving Materials Co., Ltd.) использовалось в качестве контроля для проведения вышеуказанного испытания.[0075] (1) The coatings obtained in Examples 1-2 were placed in a flexible package in the form of a small bag and kept at room temperature for 10 months to monitor the condition of the coating. At the same time, an existing high temperature resistant coating (Model 1600 high temperature thermal barrier coating manufactured by Shandong Luyang Energy-saving Materials Co., Ltd.) was used as a control for the above test.
[0076] Результаты показаны на Фиг. 2 и Фиг. 1 соответственно. Фиг. 2 представляет собой изображение, показывающее испытание на стабильность покрытий, полученных в Примерах 1-2 настоящего изобретения; Фиг. 1 представляет собой изображение, показывающее испытание на стабильность существующего высокотемпературного покрытия. Можно заметить, что после длительного периода существующее покрытие выпало в осадок и отслоилось, т.е. стало непригодным для склеивания; тогда как покрытие по настоящему изобретению по-прежнему имело однородную и деликатную пастообразную форму без осадка и отделения жидкости. Тот же самый тест был выполнен на покрытиях, полученных в других примерах. Эффект был аналогичен эффекту, показанному на Фиг. 2, и также были достигнуты превосходные свойства однородности и стабильности.[0076] The results are shown in FIG. 2 and FIG. 1 respectively. Fig. 2 is an image showing the stability test of the coatings obtained in Examples 1-2 of the present invention; Fig. 1 is an image showing a stability test of an existing high temperature coating. It can be seen that after a long period, the existing coating has precipitated and peeled off, i.e. became unsuitable for gluing; while the coating of the present invention still had a uniform and delicate pasty form without sediment and liquid separation. The same test was performed on the coatings obtained in other examples. The effect was similar to that shown in Fig. 2, and excellent properties of uniformity and stability were also achieved.
[0077] (2) Покрытие, полученное в Примере 1, загружалось в клеевой пистолет для приклеивания футеровки печи. Структура, сформированная покрытием, показана на Фиг. 3. Фиг. 3 представляет собой изображение, показывающее структуру склеивания покрытия Примера 1 настоящего изобретения; где левая часть показывает модуль после укоренения и нанесения покрытия, а правая часть показывает форму покрытия после удаления модуля. Модуль укоренялся и покрывался покрытием, а затем сушился и прокаливался в высокотемпературной печи при 1300°C. Тогда модуль удалялся так, чтобы обнажилось укорененное и напыленное покрытие. Благодаря уникальному пастообразному однородному состоянию покрытия оно естественным образом образовывало подобную булаве форму барабанной палочки на нижней части укоренения, тем самым делая укоренение более прочным. Можно заметить, что покрытие автоматически формировало структуру в виде перевернутого молотка на дне перфорации печи, так что покрытие более прочно связывалось с футеровкой печи. Более того, можно заметить, что после отделения от волокнистого модуля волокна прилипли к поверхности покрытия, что доказывает, что покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, имеет хорошее сцепление с волокнистой футеровкой.[0077] (2) The coating obtained in Example 1 was loaded into a glue gun to glue the furnace lining. The structure formed by the coating is shown in Fig. 3. FIG. 3 is a view showing the bonding structure of the coating of Example 1 of the present invention; where the left side shows the module after rooting and coating, and the right side shows the shape of the coating after removing the module. The module was rooted and coated, then dried and calcined in a high temperature oven at 1300°C. Then the module was removed so that the rooted and sprayed coating was exposed. Due to the coating's unique pasty uniform state, it naturally formed a club-like drumstick shape on the underside of the rooting, thereby making the rooting stronger. It can be seen that the coating automatically formed an inverted hammer structure at the bottom of the furnace perforations so that the coating bonded more strongly to the furnace lining. Moreover, it can be seen that after separation from the fibrous module, the fibers adhered to the surface of the coating, which proves that the coating according to the present invention has good adhesion to the fibrous lining.
[0078] (3) Покрытия, полученные в Примерах 1-4, были подвергнуты эксплуатационным испытаниям. Результаты показаны в Таблице 1.[0078] (3) The coatings obtained in Examples 1-4 were subjected to performance tests. The results are shown in Table 1.
[0079] Испытание на объемную плотность после сушки при комнатной температуре относится к YB/T5200. Условия прокаливания при испытании на прочность после обжига составляли 1300°С×3 час; покрытие было сформировано в виде тестового блока длиной 160 мм × шириной 40 мм × толщиной 40 мм. Эксплуатационные испытания выполнялись в соответствии со стандартом YB/T5202.[0079] The bulk density test after drying at room temperature refers to YB/T5200. The calcination conditions in the strength test after calcination were 1300° C.×3 hours; the coating was formed into a test block 160 mm long x 40 mm wide x 40 mm thick. Performance tests were performed in accordance with YB/T5202.
Таблица 1. Характеристики покрытия Примеров 1-4Table 1 Coating characteristics of Examples 1-4
кг/м3 Bulk density after drying at room temperature
kg / m 3
МПаCompressive strength after firing
MPa
МПаTensile strength after firing
MPa
%Linear shrinkage at heating 1300°C×24 hours
%
[0080] Из приведенных выше результатов испытаний видно, что покрытие, предлагаемое настоящим изобретением, обладает превосходными свойствами однородности и стабильности и не выпадает в осадок и не расслаивается в течение длительного времени после нанесения. В дополнение к этому, это покрытие может формировать структуру в форме перевернутого молотка при наклеивании, улучшая тем самым прочность сцепления с футеровкой печи. Более того, после обжига при высокой температуре покрытие имеет высокую прочность и малую усадку, и может лучше выдерживать суровые условия окружающей среды.[0080] From the above test results, it can be seen that the coating of the present invention has excellent properties of uniformity and stability and does not precipitate or delaminate for a long time after application. In addition, this coating can form an inverted hammer pattern when adhered, thereby improving the adhesion strength to the furnace lining. Moreover, after firing at high temperature, the coating has high strength and low shrinkage, and can better withstand harsh environmental conditions.
[0081] Приведенное выше описание примеров используется только для облегчения понимания способа и основной концепции настоящего изобретения. Различные модификации к вариантам осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники. Общий принцип, определенный в настоящем документе, может быть осуществлен в других вариантах осуществления без отступлений от духа или области охвата настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, показанными в настоящем документе, но должно обладать самой широкой областью охвата, согласующейся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем документе.[0081] The above description of the examples is used only to facilitate understanding of the method and the basic concept of the present invention. Various modifications to the embodiments will be apparent to those skilled in the art. The general principle defined herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit or scope of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments shown herein, but should have the broadest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011246887.4 | 2020-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792077C1 true RU2792077C1 (en) | 2023-03-16 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA19688A (en) * | 1989-09-25 | 1997-12-25 | Український Заочний Політехнічний Інститут Ім. І.З. Соколова | Heat-resistant coating |
| RU2409606C2 (en) * | 2009-01-11 | 2011-01-20 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Heat resistant paint for electrode marking |
| CN102256600B (en) * | 2008-12-15 | 2014-07-23 | 尤尼弗瑞克斯I有限责任公司 | Ceramic honeycomb structure skin coating |
| CN107793800A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-13 | 杨波 | A kind of high-temperature resistant nano composite coating |
| CN109054467A (en) * | 2018-07-25 | 2018-12-21 | 山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司 | A kind of thermal protection coating and its application |
| CN109650882A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 河南省锅炉压力容器安全检测研究院 | A kind of fiber liner composite coating and preparation method thereof |
| CN111621175A (en) * | 2020-06-03 | 2020-09-04 | 山东民烨耐火纤维有限公司 | Ceramic fiber coating containing nano-alumina |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA19688A (en) * | 1989-09-25 | 1997-12-25 | Український Заочний Політехнічний Інститут Ім. І.З. Соколова | Heat-resistant coating |
| CN102256600B (en) * | 2008-12-15 | 2014-07-23 | 尤尼弗瑞克斯I有限责任公司 | Ceramic honeycomb structure skin coating |
| RU2409606C2 (en) * | 2009-01-11 | 2011-01-20 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Heat resistant paint for electrode marking |
| CN107793800A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-13 | 杨波 | A kind of high-temperature resistant nano composite coating |
| CN109054467A (en) * | 2018-07-25 | 2018-12-21 | 山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司 | A kind of thermal protection coating and its application |
| CN109650882A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 河南省锅炉压力容器安全检测研究院 | A kind of fiber liner composite coating and preparation method thereof |
| CN111621175A (en) * | 2020-06-03 | 2020-09-04 | 山东民烨耐火纤维有限公司 | Ceramic fiber coating containing nano-alumina |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9751804B2 (en) | Refractory castables with hydrophobic aggregates | |
| AU749004B2 (en) | Insulating refractory material | |
| US11926762B2 (en) | High-temperature nano-composite coating and preparation method thereof, and small bag flexible packaging coating | |
| CN104788115A (en) | Fireproof spraying coating for steel ladle working lining and preparation method of fireproof spraying coating | |
| CN105623532B (en) | High temperature resistant inorganic composite adhesive and preparation method thereof | |
| WO2001064604A1 (en) | Thermally insulating material having excellent durability and method for production thereof, and use thereof and method for execution thereof | |
| CN109824371A (en) | A kind of gasification furnace work lining fire-proof spray coating and preparation method thereof | |
| CN111040478B (en) | Non-oxide slag adhesion-resistant coating, preparation method and application thereof, and high-temperature-resistant coating | |
| US5155070A (en) | Refractory coating composition | |
| KR20020026356A (en) | Heat insulating material having high durability, method for producing the same, use of the same, and method for applying the same | |
| RU2792077C1 (en) | High-temperature nanocomposite coating and method of its preparation, as well as coating for flexible packaging in the form of a small bag | |
| JP6955519B2 (en) | Refractory coating material containing low in vivo durable fiber and its manufacturing method | |
| CN118084519B (en) | Refractory and heat-insulating aluminum silicate ceramic fiber coating and preparation method thereof | |
| JPS6395175A (en) | Lightweight heat insulating tandish coating material | |
| RU2796591C1 (en) | Solid fiber burner brick and method for its production | |
| CN118084519A (en) | Refractory and heat-insulating aluminum silicate ceramic fiber coating and preparation method thereof | |
| CN116573945A (en) | Corrosion-resistant light-weight fireproof spray paint and preparation method thereof | |
| JP2000281456A (en) | Heat-insulating sprayed plastic refractory | |
| JPS61500179A (en) | Insulation system | |
| JPH01215767A (en) | Lightweight tundish coating material |