[发明专利]一种搪瓷涂层的制备方法及制备得到的搪瓷涂层有效

专利信息
申请号: 201410300368.X 申请日: 2014-06-27
公开(公告)号: CN104058592A 公开(公告)日: 2014-09-24
发明(设计)人: 王航民;林金良;李雪峰 申请(专利权)人: 莱芜钢铁集团有限公司
主分类号: C03C8/22 分类号: C03C8/22
代理公司: 北京方安思达知识产权代理有限公司 11472 代理人: 王宇杨;王敬波
地址: 271104 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 搪瓷 涂层 制备 方法 得到
【说明书】:

技术领域

发明属于耐火材料领域,具体涉及一种用于涂覆测试炼铁高炉焦炭冶金性能(反应性CRI和反应后强度CSR)指标的实验设备盛装焦炭试样用焦炭反应器的中心热电偶套管的耐火搪瓷涂层。

背景技术

目前,焦炭反应器材质为耐高温镍基合金钢,由于焦炭反应器的中心热电偶套管处于炽热焦炭的中央,工作时反应温度可达1100℃,管材镍基合金易与焦炭发生炭溶反应,形成Ni3C,逐渐脆化而断裂大量漏气,致使整个焦炭反应器停止使用。焦炭反应器价值昂贵。为了节能降耗,降低实验成本,目前迫切需要提高焦炭反应器的使用寿命,首先以提高中心热电偶套管的使用寿命为工作之关键。

目前,鞍山市中科热能科技公司把中心热电偶套管分成上下可以拆解的两段,其中下段与焦炭接触,上段不与焦炭接触,两段之间用螺纹连接。当需更换中心热电偶套管时,可用扳手直接拧下最易损坏的下段。此方法进一步降低了备件费用,但下端套管仍需更换频繁。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐火搪瓷涂层,该陶瓷涂层可以用来隔绝炙热焦炭与焦炭反应器中心热电偶套管镍基合金(GH23或GH44)之间的碳溶反应,进而提高焦炭反应器的寿命和焦炭冶金性能指标检测结果的准确性。

本发明采用熔制熔块加耐火材料磨加料的办法,将熔块料与耐火材料一起研磨,混合成浆状,涂覆在中心热电偶套管表面,在氧化气氛中经高温熔制形成涂层。采用两种软化点及膨胀系数不同的熔块,以调整整个涂层的膨胀系数及扩大温度烧成范围。

本发明通过以下措施来实现:

原料采用高纯石英砂细粉(SiO2≥98%)、分析纯碳酸钡、白刚玉(Al2O3≥99%)细粉、分析纯三氧化二硼、分析纯碳酸钾、分析纯碳酸氢钠、分析纯氧化锌。

本发明提供的防碳化耐火搪瓷涂层的制备方法包括:

1)分别制备第一组分熔块和第二组分熔块;所述第一组分熔块的原料包括二氧化硅、三氧化二硼,氧化铝,碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及氧化锌,所述第二组分熔块包括石英砂,三氧化二硼,氧化铝,碱土金属的碳酸盐和氧化锌。

所述第一组分熔块于1245~1260摄氏度反应至得到淡绿半透明固体;所述第二组分熔块于1255~1270摄氏度反应至得到淡绿半透明固体。

优选的,所述第一组分熔块的原料中二氧化硅的含量高于第二组分熔块中原料二氧化硅的含量;所述第二组分熔块的原料中碱土金属的碳酸盐高于第一组份熔块的原料中碱土金属的碳酸盐含量;所述第二组分熔块的原料中碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐含量低于第一组分熔块的原料中碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐的含量。

优选的,所述第一组分熔块包括43~44重量份的石英砂,3.5~4重量份的三氧化二硼,0.1~2重量份的白刚玉,33~34重量份的碳酸钡,5~6重量份的碳酸钾,4~5重量份的碳酸氢钠以及2~14重量份的氧化锌;所述第二组分熔块包括35-36重量份的石英砂,5.5~6的三氧化二硼,1~5重量份的白刚玉,48~49重量份的碳酸钡以及2~14重量份的氧化锌。

更优选的,所述第一组分熔块包括43~44重量份的石英砂,3.5~4重量份的三氧化二硼,1重量份的白刚玉,33~34重量份的碳酸钡,5~6重量份的碳酸钾,4~5重量份的碳酸氢钠以及8重量份的氧化锌;所述第二组分熔块包括35-36重量份的石英砂,5.5~6的三氧化二硼,3重量份的白刚玉,48~49重量份的碳酸钡以及8重量份的氧化锌。

2)将第一组分熔块和第二组分熔块水淬干燥后混合,加入耐火材料,研磨。

优选的,所述第一组分熔块和第二组分熔块的质量比为0.5~2.5:1。

优选的,所述耐火材料为白刚玉。

优选的,所述方法还包括如下步骤:

3)向步骤2得到的研磨产物中加入结合剂,得到料浆。所述结合剂为本领域技术人员公知的一类化合物,比如其可以选择硅溶胶、三聚磷酸钠、膨润土等化合物。

本发明还提供了利用上述方法制备获得的涂层,所述涂层为将浆料涂覆在中心热电偶套管表面,在氧化气氛中经高温熔制而形成。

本发明提供的涂层可延长了焦炭反应器的使用寿命,防套管碳化作用明显,提高焦炭反应器的寿命和焦炭冶金性能指标检测结果的准确性,且降低了相应的维护成本。

附图说明

图1、本发明的涂层制备方法示意图。

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