[发明专利]一种热风炉用无铬腐蚀抑制剂

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种绿色环保、性能优异的热风炉用无铬腐蚀抑制剂。

背景技术

热风炉炉体由蓄热室和燃烧室组成。蓄热室用耐火材料，当热风温度低于900℃时，高温部位衬砖和格子砖砌体上层用高铝砖，其余均用高级粘土砖；风温为900～1100℃时，高温部位衬砖和格子砖则选用高铝砖、莫来石砖或硅线石砖，其余部位用高铝砖和高级粘土砖；风温高于1100℃时，其高温部位必须选用低蠕变高铝砖、莫来石砖和硅砖。炉衬绝热层所用隔热砖必须与工作层衬砖材质相同或近似。格子砖的形状、尺寸和排列方式，对传热效率有较大影响。热风炉在使用过程中，容易受到化学侵蚀作用，燃烧产生的碱性氧化物和灰分粘附在砌体表面并向里渗透，同时与耐火砖组分发生化学反应，使体积变化，导致破坏，降低强度和高温使用性能。通常需要在热风炉炉体材料中加入腐蚀抑制剂来避免或者降低化学腐蚀。

腐蚀被认为是发端于表面且由非故意的化学或电化学攻击导致的，材料、特别是金属的有害且品质降低的变化。腐蚀防护的目的在于降低腐蚀速度，且其分为两大类—主动腐蚀防护和被动腐蚀防护。主动腐蚀防护通过需要保护的材料或是通过侵蚀性(腐蚀性)介质而干预腐蚀过程。通过被动腐蚀防护的方法使需要保护的材料与侵蚀性介质分开。目前，热风炉炉体抗腐蚀效果较好的为铬系腐蚀抑制剂，这是因为抑制剂中的Cr₂O₃可熔解到渣中，渣的粘性就会增高，渣与耐火材料发生反应，形成热风炉炉体的保护层，从而控制侵蚀。但是，基于热风炉炉体高温的工作环境条件，含有Cr₂O₃的腐蚀抑制剂在高温下与废弃物熔融渣、钢铁渣、水泥等接触时，与其所含成分，特别是CaO、K₂O、Na₂O发生反应，容易生成六价铬化合物。然而，六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。有报道，通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。因此，探索一种新型无铬腐蚀抑制剂是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有铬系腐蚀抑制剂危害健康的问题，提供了一种绿色环保、性能优异的热风炉用无铬腐蚀抑制剂。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种热风炉用无铬腐蚀抑制剂，所述热风炉用无铬腐蚀抑制剂由以下重量份的原料制成：远红外陶瓷粉体100～120份，镍基合金70～80份，纳米氧化铈0.5～2份，钼酚醛树脂20～40份，钛合金0.5～2份和氨基硅烷5～15份。

本发明使用远红外发射材料结合合金、稀土和有机物，制成热风炉用无铬腐蚀抑制剂，可以使该腐蚀抑制剂具有防止化学侵蚀的效果，其协同缓蚀基本原理如下：物体中的电子震动或激发，就会向外放出辐射能，一切物体只要在开氏零度以上都会有红外线向外辐射。随着辐射体材质分子结构和温度等诸多条件的不同，其辐射波长也各不相同。在辐射波段中，当分子中的原子或原子团从高能量的振动状态转变为低能量的振动状态时，会产生2.5～25μm的远红外辐射，当酸性的腐蚀液流经腐蚀抑制剂后，在其表面自由能的作用下，腐蚀液的表面张力可从72×10^-3N·m^-1降低到60×10^-3N·m^-1。同时经过表面自由能的激活震荡，不但能活化酸性的腐蚀液，使其不容易缔合，造成腐蚀，而且还能活化其它具有腐蚀性能的液体。