[發明專利]一種用于硅鋼退火爐的節能高溫輻射噴涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811298733.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109136488B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 于浩淼;湯小超;謝宇;王磊;胡志遠;孫茂林;余威
• 申請（專利權）人: 首鋼智新遷安電磁材料有限公司;北京首鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D9/00;C04B35/101
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發明提供了一種用于硅鋼退火爐的節能高溫輻射噴涂料，原料包括：純剛玉，碳化硅，氧化鋯，氧化鋁，硅酸鹽耐火材料，稀土元素氧化物。本發明還提供了上述節能高溫輻射噴涂料的制備方法。本發明提高了基體材料黑度，又保持了相應的耐熱性、高強度、耐腐蝕性、耐磨性等優異性能，并且還提高了涂層的整體強度和致密性。稀土元素氧化物的摻入能提高反應物的活性，同時也是摻雜和穩定涂層結構的優選材料。進一步依據此噴涂料的特性，首次噴涂該涂料后，制定合理的硅鋼退火爐升溫曲線，使噴涂后形成結構致密的涂層，并與爐襯很好地結合在一起，從而有效保護爐襯，防止耐材剝落。

技術領域

本發明屬于硅鋼退火爐生產技術領域，具體涉及一種用于硅鋼退火爐的節能高溫輻射噴涂料及其制備方法和應用。

背景技術

在硅鋼退火爐實際生產過程中，由于退火爐工藝溫度高，生產節奏快，隨著時間推移爐體耐材不斷老化，爐殼溫度較高，而且爐內耐材時常有剝離掉落的情況發生，不僅導致爐子能耗居高不下，而且掉落的耐材還經常造成帶鋼產生壓印缺陷。

因此，通常需要對退火爐內襯表面進行保護，以減少火焰、高溫氣體直接對內襯的沖蝕，提高爐內耐材的使用壽命，在退火爐爐內耐材表面覆蓋涂料是一種非常方便的選擇。涂料的使用可以使得爐內耐材更加密封、保溫，降低退火爐的散熱損失，提高熱效率，也延長了其大修周期，節約成本，起到保護節能作用。

但是現有的防護涂料存在涂裝效果不理想以及防護效果不佳等各種問題，特別是涂層與爐襯結合不緊密、密度低，抗熱性、耐腐蝕性、耐磨性較差等問題，嚴重限制了硅鋼退火爐爐內耐材涂料的推廣應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于硅鋼退火爐的節能高溫輻射噴涂料及其制備方法和應用，該噴涂料能夠應用于各類硅鋼退火爐中，有效降低爐殼溫度，提高退火爐熱效率，達到節能的目的，同時也有效保護退火爐爐襯耐材。

本發明第一方面提供了一種用于硅鋼退火爐的節能高溫輻射噴涂料，原料包括：以重量百分比計，純剛玉45～55％，碳化硅3～7％，氧化鋯6～8％，氧化鋁8～12％，硅酸鹽耐火材料18～22％，以及稀土元素氧化物3～7％。

本發明提供的節能高溫輻射噴涂料主要采用純剛玉并摻混碳化硅、氧化鋯、氧化鋁、硅酸鹽耐火材料等多種物質高溫混合成固溶體，不僅提高了基體材料黑度，并相應的保持了涂料原有的抗熱性、高強度、耐腐蝕性、耐磨性等優異性能，加上合理的爐內烘烤溫度，噴涂后形成的涂層具有高的整體強度和致密性。稀土元素氧化物的摻入顯著提高了反應物的活性，同時稀土元素氧化物也是摻雜和穩定涂層結構的優選材料。在爐襯耐材上噴涂該涂料后形成的涂層具有較高的可見光和近紅外光反射率、較高的熱紅外發射率和高溫穩定性等特性，極大提高退火爐熱效率，達到節能的目的。同時還具有良好的物理性能、化學性能和施工性能。其工作溫度范圍為：450－1800℃。

優選的，所述稀土元素氧化物包括La₂O₃、Ce₂O₃或Rb₂O中的一種。

優選的，所述稀土元素氧化物為La₂O₃。

優選的，所述硅酸鹽耐火材料包括硅酸鋯、硅酸鋁、硅酸鈉或硅酸鉀中的一種。

優選的，所述純剛玉的粒徑≤0.05mm，所述碳化硅的粒徑為10-50nm，所述氧化鋯的粒徑120-150nm，所述氧化鋁粒徑為20～40μm，硅酸鹽耐火材料的粒徑為5-15μm，所述稀土元素氧化物的粒徑為70-100μm。選擇不同粒徑級別的原料顆粒形成具有特定粒度分布組成的涂料，能夠更好的滲透爐襯形成緊密的過渡層，顯著增強涂料對爐襯內表面的附著力，利于形成穩定牢固的涂層結構，不易剝落，且形成的涂層表面表面能低，耐氣流沖刷。