[发明专利]保护浮法玻璃锡槽挂件的耐高温腐蚀陶瓷涂层以及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于浮法玻璃锡槽挂件保护技术，具体涉及一种使浮法玻璃锡槽挂件具有耐高温腐蚀性能的技术。

背景技术

在浮法玻璃生产过程中，浮托介质在锡槽高温下，极其氧化，增加锡的损耗，并且使玻璃板面产生各种缺陷；因此，必须向锡槽中通入保护气体氮气，同时加入5～10％的氢气，使锡槽形成还原气氛，使氧化锡重新还原成锡。氢气的提供往往采用水电解制取高纯度氢气，供锡槽使用。水电解制氢具有操作技术复杂；但杂质少、纯度高、无污染等优点，但此法电耗高，导致生产成本直线上升。

为了解决这种问题发展了氨分解提供两种气氛的方式，氨分解产品中既有75％的氢气，又有25％的氮气，因此往浮法玻璃生产线输送过程中，危险性比水电解制氢相对小些，安全防爆性能也比水电解制氢低，能够降低氢气成本。氨分解由于工艺操作简便、维修量小，已替代水电解制取高纯度保护气体应用在浮法玻璃生产线上。

浮法玻璃生产过程中，为保证玻璃表面质量及成形稳定性，SO₂应用广泛，SO₂的加入可减少玻璃“钢化虹彩”、减轻玻璃下层面的划伤、延缓玻璃发霉及抑制表面微细裂纹的扩展避免玻璃板的破裂的作用。此外，玻璃液中的芒硝、煤粉和重油燃料中的硫成分在玻璃液中被带入锡槽的。当含硫的玻璃液进入锡槽在锡液中Sn2+向玻璃带的扩散作用下，硫以SO₃的形式被置换出来，转化为SO₂、S和H₂S。SO₂作为一种酸性气体，常常对浮法玻璃生产设备造成腐蚀。

浮法玻璃锡槽挂件基体为Ni-Cr高温合金，由于具有较高高温力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性，被当做高温合金应用于各种高温环境中。Ni-Cr高温合金一般是以Ni为基体相，Ni是奥氏体形成元素，为面心立方点阵结构，Cr以固溶形式存在于Ni相中。由于吊钩基体是高温镍基合金，高温镍基合金中含有铬元素，抗氧化性腐蚀机理类似于不锈钢。在氧化介质中，铬在钢的表面生成一层铬的致密Cr₂O₃氧化膜，阻止氧化反应向内继续进行。

4Cr+3O₂＝2Cr₂O₃

吊钩的工作环境是1000℃左右的高温，工作气氛除了O₂外，往往含有SO₂、N₂、H₂等气氛。在使用过程中发生如下反应：

由反应式(1)和(2)得到反应式(3)

反应(3)朝右进行，导致挂件基体的高温合金的氧化保护层Cr₂O₃就很容易被腐蚀。失去保护膜作用，如图1所示，有害气体直接对挂件基体的腐蚀就更加迅速，导致挂件基体材料性能恶化，寿命大大下降，增加了浮法玻璃生产中的成本。

现有尚没有相关的技术来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护浮法玻璃锡槽挂件的耐高温腐蚀陶瓷涂层以及制备方法，以解决上述问题。

本发明的保护浮法玻璃锡槽挂件的耐高温腐蚀陶瓷涂层技术方案为：它包括下列质量百分比的原料：SiO₂：46％～58％，FeO：8～12％，TiO₂：10～20％，Cr₂O₃：10～20％，NiO：1～3％，CoO：3～5％；碱金属金化物1～2％。

所述碱金属金化物为Na₂O，K₂O，CaO，MgO的组合，其质量比为：Na₂O∶K₂O∶CaO∶MgO＝1∶1∶1～2∶1～2。

它还包括单质硅粉、钛粉、铬粉、镍粉的混合物；单质硅粉、钛粉、铬粉、镍粉的质量比为：硅粉∶钛粉∶铬粉∶镍粉＝5∶1.2～1.6∶1.4～1.8∶0.1～0.3；所述混合物的质量为所述原料质量的5～10％。

所述原料的质量百分比为：SiO₂：53.0％，FeO：10.0％，TiO₂：14.0％，Cr₂O₃：16.0％，NiO：2.4％，CoO：3.2％；碱金属金化物1.4％。

所述单质硅粉、钛粉、铬粉、镍粉的质量比为：硅粉∶钛粉∶铬粉∶镍粉＝5∶1.4∶1.6∶0.2。