工业窑炉用高温防护剂的种类及作用

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工业窑炉用高温防护剂的种类及作用

工业窑炉经受高温气氛的区段的耐火物表面常涂以莫来石、氧化铝等颗粒为主要成分，添加粘土或水玻璃等粘结剂而成的耐火性涂剂，以防止耐火物表面与窑炉内烧成物相互熔附和耐火物表面损害。然而在耐火物表面涂以上述涂剂时，涂剂中的水玻璃粘结剂会玻璃化，与耐火物基体产生热膨胀差，形成裂纹而导致涂层剥落，不能充分发挥保护耐火物基体的功能，而且隔热性降低，抗热冲击效果减弱，使耐火物使用寿命缩短，这就需要频繁的维护和修补，又无疑加大了耐火材料和施工的费用。为了克服这些缺陷，一种元剥落、耐氧化、抗热冲击，能有效保护耐火物的耐火性防护涂剂研制成功。

工业窑炉用高温防护剂的组成：
一、耐火性防护涂剂
该防护涂剂是由尺寸为６０～３００目的陶瓷纤维、硅溶胶（二氧化硅含量５～７０％，其粒径５～３０／ｕｍ）为主要原料，适量配合有机粘结剂而成。
１、陶瓷纤维
所用陶瓷纤维视使用温度来定。如使用温度为８００°～１６００℃，宜使用以氧化铝为主要成分的铝纤维。使用时，将所用纤维粉碎，除铁，筛分成尺寸为６０～３００目的短纤维。陶瓷纤维尺寸小于６０目，抗热冲击性降低，超过３００目，粘附力降低。纤维配合量为３０～５０％（按重量计）。
２、硅溶胶
硅溶胶作为一种无机粘结料使用，所含二氧化硅在５～７０％范围内，最佳为１０～１５％。若二氧化硅含量不在此范围内，不是粘结力降低，易剥落，就是涂剂表面易熔融出二氧化硅，防止与烧成物的熔附效果减弱。此外，为提高二氧化硅粒径均匀性，不使粘结力因粒子间结合力减小而降低，二氧化硅粒径应保持在５～３０／ｕｍ范围内。硅溶胶的配合量为５０～６５％（按重量计）。
３、有机粘结剂
有机粘结剂使用粉末状羧甲基纤维素，聚乙烯醇或甘油。其配合量适量。
二、工业窑炉用高温防护剂的使用方法及效果：
表涂方法
该耐火性保护涂剂可以喷涂、刷涂或浸渍方式涂在耐火物表面。涂覆保护层厚度一般为０．１～２ｍｍ。但在窑炉壁内使用的基材为炉衬耐火物时，为提高隔热性，涂层厚度可在２ｍｍ以上。在耐火物表面，涂剂的适宜涂覆粘度为２．５～３０泊。
三、涂剂应用效果
该防护涂剂能在耐火物基体表面牢固粘附，生成硅氧烷键，组织结构致密坚硬，特别是涂以碳化硅耐火物表面，形成的保护层由富氧化铝层和富二氧化硅层组成，可阻止氧和燃烧气体的侵蚀，具有良好的防氧化效果，防止耐火物变质。
四、应用实例
将尺寸７０目的氧化铝陶瓷纤维与１５０目的同一纤维等量混合，然后取混合的陶瓷纤维３８％与以硅溶胶为主要成分的无机粘结剂６１．８％，再配合０．２％羧甲基纤维素配成粘度为１０泊的耐火性防护涂剂，在０．７－７ｍｍ涂层厚度范围内，以每０．１ｍｍ厚度的变化，分别涂在碳化硅耐火板表面，送入最高温度为１３５０℃的窑中烧成１２小时，取出，测定冲击阻力值。测定结果表明，保护涂层厚度为１ｍｍ时，冲击阻力值为未涂涂剂的耐火物的１４倍。不过，保护涂层不宜厚，因为涂层厚度过厚，冲击阻力值虽有待提高，但剥落率相反而会增大。
另将形成同一保护涂层的耐火板送入烧成窑炉，升温至３００°～９００℃，立即取出，常温急冷，观察龟裂状态，结果耐火板表面未有龟裂出现，而且经受急冷热冲击后，抗折强度在９００℃急冷温差下较无保护涂层的耐火板提高约１５％。另外，带保护涂层的耐火板可继续在１３５０℃高温下使用，使用寿命为无保护涂层的耐火板的２倍。
由上可见，该耐火性防护涂剂涂以窑炉，烟道以及其它高温气氛下的耐火物表面，能形成有效的保护层，防止对耐火物基体的损害，延长其使用寿命，同时降低保养和维修次数，节省耐火材料和施工费用，带来显著的经济效益。该防护涂剂使用于各种耐火物和耐热金属部件。
内容来源：工业炉节能科技