[发明专利]耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及耐火隔热喷涂料，具体地指一种用于轧钢加热炉炉衬高温工作面隔热的耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用。

背景技术

能源与环境问题是现代社会关注的重要问题，也是限制钢铁企业的快速发展主要问题之一。节能降耗和减少排放是钢铁企业技术进步和可持续发展的必然选择。加热炉是钢坯热轧的关键设备和耗能大户，其能耗占轧钢工序能耗的75~80%，因而，在加热炉节能是影响钢坯热轧工序能耗的关键因素。为此，国内外就轧钢加热炉节能技术开展了大量的工作，其中，加热炉炉衬强化隔热保温技术作为一项理论清晰、技术成熟的高效节能措施在国内外得到广泛应用，尤其是在不进行加热炉炉墙改造的条件下，提高加热炉炉衬内壁的隔热热阻与高温工作面红外辐射特性的节能技术，以其施工简捷、投资少、见效快、节能效果突出等特点，得到了国内外众多钢铁企业的青睐，先后有大量的文献资料报道，如：

公开号为：CN101113097A的中国发明专利公开了一种炉衬耐火砖上的红外辐射多孔陶瓷及制备方法，该发明提供了一种能在950~1200℃温度下烧结且有一定强度、低密度、低导热系数、2.5~20μm全红外波段的法向全发射率高的红外辐射多孔陶瓷及其制备方法，采用常规喷粗砂的大孔径喷枪进行喷注，可在炉衬耐火砖内壁表面形成红外辐射多孔陶瓷层。其中，红外辐射多孔陶瓷，由骨料和粘结剂制备成浆料，骨料原料的重量百分比为：轻质漂珠：20~45％、苏州土：20~40％、三氧化二铝微珠：5~15％、氧化镁：5~12％、高发射率材料：5~15％、煤粉：1~5％；其中，高发射率材料的重量百分比为：三氧化二铁：42~48%、二氧化锰：20~30%，三氧化二钴：8~14%、氧化铜：8~13％和二氧化铈：7~12%，混匀后，在1260~1300℃条件下烧结0.8~2h制成。三氧化二铝微珠的颗粒为100~180目。粘结剂原料的重量百分比为：硅铬铝复合溶胶：80~90%，硅树脂：10~20%，所述粘结剂与骨料重量百分比为33~42%和58~67％。所述的多孔陶瓷的制备方法依次包括以下步骤：1）将苏州土、氧化镁、高发射率材料分别球磨，滤出磨球，静置30~60min分钟，除去球磨液后；分别在130~200℃温度条件下烘干；然后分别碾细，过筛280~320目，分别保存待用；2）制备封闭孔的微小颗粒轻质漂珠：将粉煤灰倒入水池中进行充分搅拌，然后让其自然沉淀，捞取漂浮在水面的物质，晾干，保存待用；3）骨料配置：按重量比例造孔剂轻质漂珠：20~45％、苏州土：20~40％、三氧化二铝微珠：5~15％、氧化镁：5~12％、高发射率材料：5~15％和煤粉：1~5%，混合搅拌均匀，保存待用；4）基体预处理：清除炉衬耐火砖表面上的浮尘和灰、砂；5）浆料配置：按粘结剂与骨料的重量百分比为33~42%和58~67％进行配置，搅拌直至均匀待用；6）喷注：采用喷粗砂的大孔径喷枪，将搅拌均匀的浆料喷注在炉衬耐火砖上；7）阴干；8）烧结：随烘炉加热烧结固化。由上可见，该专利的红外辐射多孔陶瓷由于大量漂珠与过渡金属氧化物，降低了红外辐射多孔陶瓷的耐火度，长期使用温度≤1200℃，难以满足轧钢加热炉的高温加热工况要求，同时，稀土与贵重金属氧化物的大量引入，使该专利的红外辐射多孔陶瓷成本急剧增加，影响了实际应用的节能经济效果。

公布号为CN102503465A的中国发明专利公开了一种轻质隔热喷射料，该喷射料包括膨胀珍珠岩、轻质低铝骨料、生粘土、高铝水泥、硅微粉、复合添加剂及水玻璃。其中，复合添加剂由铁铝酸四钙和消石灰组成，具有附着性好、反弹率低的优点，可用作中低温炉窑热工设备的工作衬与隔热保温层。中国专利“高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料，公开号为CN200610017726.1的中国发明专利公开了一种高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料，该喷射料的原料中含有粒度为0~5mm的高铝轻质料：45~65％，粒度为180~325目的焦宝石粉：10~30％，粒度为180~325目的硅石粉：5~20％，粒度为180~325目的铝酸盐水泥：15~30％，粒度为0~5μm的硅酸铝纤维绒：5~15％，外加聚合氯化铝：0.1~1.8％和铝酸盐耐火水泥：18~29％。按重量百分比称取除聚合氯化铝、铝酸盐耐火水泥以外的原料后，再加入聚合氯化铝、铝酸盐耐火水泥，充分混合均匀后即得成品。根据上述两项专利报道可见，专利技术具有反弹率低，导热性能低，保温效果好的特点，但因使用温度低的不足，不能满足轧钢加热炉的高温加热工况要求。