[發(fā)明專利]一種工業(yè)窯爐用高性能紅外輻射涂料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710706569.3
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107474723B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 婁占軍;陳國
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波雙屹節(jié)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C09D177/00
• 分類號: C09D177/00;C09D1/00;C09D7/61;C09D7/62
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 李勇

一種工業(yè)窯爐用高性能紅外輻射涂料，由紅外輻射劑、紅外輻射改良劑、粘結(jié)劑和涂料助劑組成，其中紅外輻射劑由BN、SiO2、Mn2O3、SiC、Fe2O3、CuO所組成；紅外輻射改良劑為石墨烯的氧化鋯包覆物。它選用了石墨烯這類新型材料以及氧化銅、三氧化二鐵、碳化硅之類的價格較低廉的材料，能有效降低生產(chǎn)成本，并且因為具有石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)，顯著增加基料中雜質(zhì)能級和自由載流子濃度并提高涂料的使用溫度，并顯著改善了輻射性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)涂料，特別是一種工業(yè)窯爐用高性能紅外輻射涂料。

背景技術(shù)

高窯爐用高性能紅外輻射涂料是一種具有耐高溫、高輻射率、耐腐蝕和高耐磨性的特種新型節(jié)能涂料。涂料采用一種改良的紅外輻射劑作為填充劑，經(jīng)與粘結(jié)劑和涂料助劑等組分研磨而成的均相體系。

在我國，工業(yè)窯爐的能耗約占全國工業(yè)能耗的60％，占全國總能耗量的25％。但是，我國目前工業(yè)窯爐的熱效率平均不到30％，而國際上工業(yè)窯爐熱效率的平均值為50％以上。因此，工業(yè)窯爐的節(jié)能具有相當大的潛力。目前工業(yè)窯爐的節(jié)能方法與節(jié)能技術(shù)主要有高效燃燒技術(shù)、余熱回收與利用、新爐型結(jié)構(gòu)、紅外輻射涂料等。紅外輻射涂料作為工業(yè)窯爐中的一項節(jié)能新技術(shù)，與其它工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)相比，具有投資少、見效快的優(yōu)點，具體施工時，一般不需對工業(yè)窯爐基體進行特殊的改造，在檢修過程中便可進行正常的涂料施工，因而具有施工方便、快捷的特點。作為工業(yè)窯爐上的一種節(jié)能新材料，在工業(yè)窯爐中應(yīng)用可收到良好的節(jié)能效果，同時對基體材料具有良好的保護作用，可延長工業(yè)窯爐使用壽命、減輕爐窯維護工作量，降低工業(yè)窯爐運行成本。此外，通過強化爐內(nèi)輻射傳熱，改善爐內(nèi)加熱的溫度均勻性，提高爐子的熱效率及產(chǎn)品的加熱質(zhì)量，因而深受人們的關(guān)注。因而，紅外輻射涂料作為工業(yè)窯爐節(jié)能中的一種新材料，具有強大的生命力和廣泛的應(yīng)用前景。

普通的紅外輻射涂料的耐熱溫度通常在1300到1500度左右，高于1500度會發(fā)生龜裂、剝落等問題，導致爐內(nèi)加熱的溫度均勻性不好。

如專利號CN201310586030.0“高發(fā)射率紅外節(jié)能輻射涂料及其制備方法”中，由原料混合物制備得到的平均粒徑2納米以下的涂料，所述原料混合物包括以下重量份的各組份：主體成份100～250份；燒結(jié)劑6～15份；粘結(jié)劑360～600份，其中所述主體成份按重量份計包括以下各組份：氧化釔10～15份、氧化鉻15～25份、氧化鈷4～8份、氧化鋯20～36份、氧化錳8～20份、碳化硅30～50份、氧化鈦5～16份、氧化鋁10～28份、鐵粉10～25份。其耐火溫度可以達到1850度，抗熱震性>30次，使用壽命>6年。

它雖然具有較高的耐火溫度，但采用了較多的金屬氧化物作為組成，其中氧化釔，氧化鈷，氧化鋯的價格非常高，因此該涂料成本居高不下。

實用新型內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本相對較低的，具有較高的耐火溫度，紅外輻射率較高的工業(yè)窯爐用高性能紅外輻射涂料。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種工業(yè)窯爐用高性能紅外輻射涂料，由紅外輻射劑、紅外輻射改良劑、粘結(jié)劑和涂料助劑組成，其中紅外輻射劑22～28%；輻射改良劑 8～12%；粘結(jié)劑55～65%；助劑3～7%，所述均為質(zhì)量百分比；

其中紅外輻射劑由BN（氮化硼）38～42%，SiO₂ （二氧化硅）28～32%，Mn₂O₃（三氧化二錳）13～17%；SiC（碳化硅），4～6%，F(xiàn)e₂O₃（三氧化二鐵）3～6%，CuO（氧化銅）3～6%；

紅外輻射改良劑為石墨烯的氧化鋯包覆物，其中石墨烯 10～40%，ZrO（氧化鋯）60～90%。

所述粘結(jié)劑由PA或硅溶膠和氧化鉻綠組成，質(zhì)量百分比為2:1。