[發(fā)明專利]陶瓷涂料及其制備方法和加熱爐爐管

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310206460.5
• 申請(qǐng)日: 2013-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN103265264A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周晉峰;張斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/34
• 分類號(hào): C04B28/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷涂料，該陶瓷涂料的制備方法，以及包括由該陶瓷涂料形成的陶瓷涂層的加熱爐爐管。

背景技術(shù)

全球氣候變化深刻影響著人類生存和發(fā)展，低碳技術(shù)日益成為國際的熱點(diǎn)和潮流。低碳化將從兩個(gè)方面帶動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)，一是加速太陽能、風(fēng)能等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，二是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的低碳化升級(jí)改造，二者都離不開相關(guān)新材料產(chǎn)業(yè)的支撐。

中國石油化工行業(yè)占工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量的20％，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)非常重要。石油化工行業(yè)包括石油石化和化工兩個(gè)大部分。各種加熱爐和反應(yīng)爐是石油化工企業(yè)主要生產(chǎn)和耗能設(shè)備，這些爐子在生產(chǎn)過程中耗費(fèi)大量能源、排放大量的二氧化碳、氮氧化物等有害氣體，嚴(yán)重破壞和影響生態(tài)環(huán)境，給我國節(jié)源減排、環(huán)境保護(hù)增加了巨大壓力。

近年來，耐高溫強(qiáng)化吸收納米金屬陶瓷涂料在加熱爐和反應(yīng)爐的應(yīng)用得到了廣泛的認(rèn)可，但在實(shí)際使用過程中，由于涂層材料與基體材料的粘結(jié)強(qiáng)度較低，涂層材料的耐磨性和耐腐蝕性較差，使得在使用過程中容易引起涂層龜裂脫落或者腐蝕破壞，從而影響了使用效果和使用壽命。另一方面，受熱面管道材料和耐火材料的物理和化學(xué)特性，直接影響石油化工行業(yè)各種爐運(yùn)行的安全、節(jié)能、生產(chǎn)能力和環(huán)保性能。受熱面沾污結(jié)渣會(huì)使表面發(fā)射率(黑度)下降、導(dǎo)熱熱阻增大，造成爐熱效率下降、負(fù)荷能力不足、爐膛溫度水平過高、受熱面局部超溫、氮氧化物(NOx，主要是熱力氮)排放增加等一系列安全、節(jié)能、產(chǎn)能和環(huán)保等方面的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服由現(xiàn)有的納米金屬陶瓷涂料形成的涂層存在耐磨性、耐腐蝕性以及抗沾污結(jié)渣性能較差的缺陷，提供一種新的陶瓷涂料及其制備方法和包括由該陶瓷涂料形成的陶瓷涂層的加熱爐爐管。

本發(fā)明提供了一種陶瓷涂料，其中，該陶瓷涂料含有陶瓷粉、過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物和粘合劑，相對(duì)于100重量份的所述陶瓷粉，所述過渡金屬氧化物的含量為20-150重量份，所述稀土金屬氧化物的含量為5-50重量份，所述粘合劑的含量為5-80重量份，其中，所述陶瓷粉為磷酸氫鈣和碳酸鈣的復(fù)合物，所述過渡金屬氧化物選自氧化鈦、氧化釩、氧化鉻、氧化錳、氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋅中的至少一種，所述稀土金屬氧化物為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰的組合。

本發(fā)明還提供了上述陶瓷涂料的制備方法，該方法包括：將所述陶瓷粉與所述稀土金屬氧化物混合并進(jìn)行研磨，再將得到的第一混合粉料與所述過渡金屬氧化物以及選擇性加入的所述高熱導(dǎo)率功能材料和所述鈦合金混合并進(jìn)行研磨，然后將得到的第二混合粉料與所述粘合劑混合。

本發(fā)明還提供了一種加熱爐爐管，所述加熱爐爐管的外表面上具有陶瓷涂層，其中，所述陶瓷涂層由上述陶瓷涂料形成。

在本發(fā)明提供的所述陶瓷涂料中，通過將特定的陶瓷粉、過渡金屬氧化物和稀土金屬氧化物以預(yù)定的比例配合，使得由所述陶瓷涂料形成的涂層具有明顯改善的耐磨性、耐腐蝕性以及抗沾污結(jié)渣性能。

而且，由所述陶瓷涂料形成的涂層具有較高的熱輻射率，使得包括由本發(fā)明的陶瓷涂料形成的陶瓷涂層的加熱爐爐管在使用過程中具有較高的熱利用率。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種陶瓷涂料，其中，該陶瓷涂料含有陶瓷粉、過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物和粘合劑，相對(duì)于100重量份的所述陶瓷粉，所述過渡金屬氧化物的含量為20-150重量份，所述稀土金屬氧化物的含量為5-50重量份，所述粘合劑的含量為5-80重量份，其中，所述陶瓷粉為磷酸氫鈣和碳酸鈣的復(fù)合物，所述過渡金屬氧化物選自氧化鈦、氧化釩、氧化鉻、氧化錳、氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋅中的至少一種，所述稀土金屬氧化物為氧化釔、氧化鑭和氧化鈰的組合。

在優(yōu)選情況下，為使所述陶瓷涂料具有進(jìn)一步改善的耐磨性、耐腐蝕性以及抗沾污結(jié)渣性能，在所述陶瓷涂料中，相對(duì)于100重量份的所述陶瓷粉，所述過渡金屬氧化物的含量為40-90重量份，所述稀土金屬氧化物的含量為10-40重量份，所述粘合劑的含量為10-40重量份。