一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其組成及重量份數(shù)為：氧化鈷15-20份、氧化鋯1-10份、氧化鋁3-10份、硅粉1-5份、碳化硅8-12份、氧化鉻3-7份、氧化錳0-8份、金剛砂0-5份、硅酸鈉2-10份、磷酸二氫鋁5-8份、石英粉1-5份、長石粉1-5份、五氧化二磷10-15份、鉻鐵礦0-3份、鋯英砂0-2份、氧化鈰0-1份、石墨粉1-4份、氧化硼0.5-1.0份、白土0.1-0.5份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。本發(fā)明還公開了一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料的制備方法。采用本發(fā)明的反輻射無機涂料，能夠有效提高涂料耐高溫性能、抗熱震性能、加大輻射能的利用率、增強涂料與裂解爐內(nèi)襯材料結(jié)合力。
【專利說明】一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料及其制備 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于反輻射無機涂料技術(shù)、尤其是涉及一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反 輻射無機涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)爐窯是我國耗能大戶，約占總能耗的25-40%，而爐的平均熱效率僅為30% 左右，工業(yè)窯爐熱效率低是國內(nèi)外普遍存在的問題。目前，輻射涂料作為爐窯中的一項節(jié)能 新技術(shù)，在窯爐內(nèi)襯涂覆節(jié)能輻射涂料，將窯爐內(nèi)熱量盡可能地輻射到被加熱的產(chǎn)品上，將 會充分利用能量，以達節(jié)能的目的。
[0003] 通常，陶瓷業(yè)、石油化工業(yè)使用的加熱爐多采用硅鋁耐火材料，這些材料抗熱震性 能差、耐磨性差，易脆化脫落，在窯爐升溫加熱時，大量熱量被吸收和散失，能量利用率極 低。
[0004] 近年來，節(jié)能耐高溫輻射無機涂料在窯爐的應(yīng)用得到了廣泛的認可，但在乙烯裂 解爐上的應(yīng)用則不太成功，原因在于裂解爐爐膛溫度過高，超過1200°c ;另一方面裂解爐存 在爐膛溫度頻繁急升急降的工況，涂層在此過程中容易出現(xiàn)龜裂、脫落，影響使用效果和使 用壽命。
[0005] 因此，提高涂料耐高溫性能、抗熱震性能、加大輻射能的利用率、增強涂料與裂解 爐內(nèi)襯材料結(jié)合力是當前要解決的主要技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機 涂料及其制備方法，能夠有效提高涂料耐高溫性能、抗熱震性能、加大輻射能的利用率、增 強涂料與裂解爐內(nèi)襯材料結(jié)合力。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0008] -方面，一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其組成及重量份數(shù)為： 氧化鈷15-20份、氧化鋯1-10份、氧化鋁3-10份、硅粉1-5份、碳化硅8-12份、氧化鉻3-7 份、氧化錳0-8份、金剛砂0-5份、硅酸鈉2-10份、磷酸二氫鋁5-8份、石英粉1-5份、長石 粉1-5份、五氧化二磷10-15份、鉻鐵礦0-3份、鋯英砂0-2份、氧化鈰0-1份、石墨粉1-4 份、氧化硼〇. 5-1. 0份、白土 0. 1-0. 5份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
[0009] 作為一個優(yōu)選方案，其組成及重量份數(shù)為：氧化鈷18份、氧化鋯7份、氧化鋁9份、 硅粉2. 5份、碳化硅10份、氧化鉻4份、氧化錳3. 5份、金剛砂3份、硅酸鈉6份、磷酸二氫 鋁7. 5份、石英粉3份、長石粉3份、五氧化二磷13份、鉻鐵礦3份、鋯英砂1份、氧化鈰1 份、石墨2份、氧化硼0. 5份、白土 0. 2份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
[0010] 作為另一個優(yōu)選方案，其組成及重量份數(shù)為：氧化鈷19份、氧化鋯4份、氧化鋁5 份、硅粉3份、碳化硅12份、氧化鉻6份、氧化錳4份、金剛砂4份、硅酸鈉5份、磷酸二氫鋁 5份、石英粉4份、長石粉3份、五氧化二磷16份、鉻鐵礦2份、鋯英砂0. 6份、氧化鈰0. 6 份、石墨3. 5份、氧化硼0. 7份、白土 0. 3份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
[0011] 另一方面，一種如乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料的制備方法，按上 述任一反輻射無機涂料的組分配比進行配料，經(jīng)過打磨、浸泡、加溫反應(yīng)、攪拌、混合、過濾、 裝桶得廣品。
[0012] 本發(fā)明的乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料及其制備方法，具有以下優(yōu) 點如下：
[0013] 1、抗熱震性能優(yōu)良、熱效率高、與窯爐內(nèi)襯結(jié)合強度大，特別是料具有相當高的發(fā) 射率，能夠改善高輻射能譜的分布，大大提高了輻射能的利用率。
[0014] 2、具有很好的抗氧化性能，能對窯爐內(nèi)部和加熱元件提供充分保護，達到延長爐 襯耐火材料及加熱元件壽命等目的
[0015] 3、投資少、見效快，不需對爐窯基體進行特殊的改造便可正常施工，且無毒無味、 無腐蝕性，社會效益和經(jīng)濟效益都將十分可觀。

【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明的一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其組成及重量份數(shù) 為：氧化鈷15-20份、氧化鋯1-10份、氧化鋁3-10份、硅粉1-5份、碳化硅8-12份、氧化鉻 3-7份、氧化錳0-8份、金剛砂0-5份、硅酸鈉2-10份、磷酸二氫鋁5-8份、石英粉1-5份、 長石粉1-5份、五氧化二磷10-15份、鉻鐵礦0-3份、鋯英砂0-2份、氧化鈰0-1份、石墨粉 1-4份、氧化硼0. 5-1. 0份、白土 0. 1-0. 5份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
[0017] 在上述組分配比中，氧化鈷在耐高溫輻射涂料中起催化劑的作用，氧化鋯在涂料 中做添加劑用，其熔融溫度約為2900°C，可提高材料粘度和擴大粘度變化的溫度范圍，有較 好的熱穩(wěn)定性，其含量為2% -3%時，能提高材料抗龜裂性能；還因它的化學(xué)惰性大，故能 提高材料穩(wěn)定性和耐酸堿能力，還能起到乳濁劑的作用。氧化鋁每克的內(nèi)表面積高達數(shù)百 平方米，活性高吸附能力強，在涂料中做阻燃齊?、吸附齊?、催化劑和催化劑載體。加入氧化鈦 的涂料，色彩鮮艷，遮蓋力高，著色力強，對介質(zhì)的物理穩(wěn)定性可起到保護作用。特別是加入 了磷酸鹽、硅酸鹽能增強涂料膜的機械強度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分透過， 延長漆膜壽命。
[0018] 另外，本發(fā)明的反輻射無機涂料還具有很好的抗氧化性能，金剛砂具有很高的強 度及良好的抗氧化性能，在高溫下不變形，可增加耐火材料的抗氧化性能和抗沖刷性能，能 對窯爐內(nèi)部和加熱元件提供充分保護，達到延長爐襯耐火材料及加熱元件壽命等目的。
[0019] 作為一個優(yōu)選方案，本發(fā)明的反輻射無機涂料，其組成及重量份數(shù)具體為：氧化鈷 18份、氧化鋯7份、氧化鋁9份、硅粉2. 5份、碳化硅10份、氧化鉻4份、氧化錳3. 5份、金剛 砂3份、硅酸鈉6份、磷酸二氫鋁7. 5份、石英粉3份、長石粉3份、五氧化二磷13份、鉻鐵 礦3份、鋯英砂1份、氧化鈰1份、石墨2份、氧化硼0. 5份、白土 0. 2份，其中，各固體組分 的粒度不低于350目。
[0020] 作為另一個優(yōu)選方案，本發(fā)明的反輻射無機涂料，其組成及重量份數(shù)具體為：氧化 鈷19份、氧化鋯4份、氧化鋁5份、硅粉3份、碳化硅12份、氧化鉻6份、氧化錳4份、金剛 砂4份、硅酸鈉5份、磷酸二氫鋁5份、石英粉4份、長石粉3份、五氧化二磷16份、鉻鐵礦2 份、鋯英砂0. 6份、氧化鈰0. 6份、石墨3. 5份、氧化硼0. 7份、白土 0. 3份，其中，各固體組 分的粒度不低于350目。
[0021] 本發(fā)明的一種如乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料的制備方法，是采用 按上述任一反輻射無機涂料的組分配比進行配料，并依次經(jīng)過打磨、浸泡、加溫反應(yīng)、攪拌、 混合、過濾、裝桶等步驟，最終獲得本發(fā)明的反輻射無機涂料產(chǎn)品。
[0022] 以下實施例用于具體說明本發(fā)明，然而不能將本發(fā)明理解為僅僅包括以下實施 例。
[0023] 實施例一
[0024] 涂料組分配比：
[0025] 氧化鈷18份、氧化鋯7份、氧化鋁9份、硅粉2. 5份、碳化硅10份、氧化鉻4份、氧 化錳3. 5份、金剛砂3份、硅酸鈉6份、磷酸二氫鋁7. 5份、石英粉3份、長石粉3份、五氧化 二磷13份、鉻鐵礦3份、鋯英砂1份、氧化鈰1份、石墨2份、氧化硼0. 5份、白土 0. 2份，各 固體組分粒度不低于350目。
[0026] 制備方法：
[0027] 按上述配方比列配料，經(jīng)過打磨、浸泡、加溫反應(yīng)、攪拌、混合、過濾、裝桶得該涂料 產(chǎn)品。
[0028] 經(jīng)檢測，該涂料產(chǎn)品的物理性能如下：
[0029] 熱震穩(wěn)定性：按JB/T3648. 1-1994標準，在1200°C X空冷條件下，不低于15次。
[0030] 耐火度：按 GB/T7322-2007 標準，不低于 1800°C。
[0031] 體積密度：按 YB/T5200-1993 標準，在 110°C X24h 條件下，2. 56g/cm3。
[0032] 線變化率：按GB/T5988-2007標準，在1450°C X3h，埋碳條件下，+0· 4%。
[0033] 實施例二
[0034] 涂料組分配比：
[0035] 氧化鈷19份、氧化鋯4份、氧化鋁5份、硅粉3份、碳化硅12份、氧化鉻6份、氧化 錳4份、金剛砂4份、硅酸鈉5份、磷酸二氫鋁5份、石英粉4份、長石粉3份、五氧化二磷16 份、鉻鐵礦2份、鋯英砂0. 6份、氧化鈰0. 6份、石墨3. 5份、氧化硼0. 7份、白土 0. 3份，各 固體組分粒度不低于350目.
[0036] 按上述配方比列配料，經(jīng)過打磨、浸泡、加溫反應(yīng)、攪拌、混合、過濾、裝桶得該涂料 產(chǎn)品。
[0037] 經(jīng)檢測，該涂料產(chǎn)品的物理性能如下：
[0038] 熱震穩(wěn)定性：按JB/T3648. 1-1994標準，在1200°C X空冷條件下，不低于16次。
[0039] 耐火度：按 GB/T7322-2007 標準，不低于 1850°C。
[0040] 體積密度：按 YB/T5200-1993 標準，在 110°C X24h 條件下，2. 55g/cm3。
[0041] 線變化率：按GB/T5988-2007標準，在1450°C X3h，埋碳條件下，+0· 4%。
[0042] 將實施例一、二所制備的反輻射無機涂料涂在用于試驗的爐體內(nèi)部，使用溫度為 1100°C、1200°C、1300°C和1400°C的高溫處理。其噴涂方式，采用壓縮空氣為動力，噴涂壓力 為1. 0-1. 5kg. f/c m2,噴涂厚度彡1. 0毫米。
[0043] 熱輻射系數(shù)試驗結(jié)果如下表：
[0044]
【權(quán)利要求】
1. 一種乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其特征在于，其組成及重量份數(shù) 為：氧化鈷15-20份、氧化鋯1-10份、氧化鋁3-10份、硅粉1-5份、碳化硅8-12份、氧化鉻 3-7份、氧化錳0-8份、金剛砂0-5份、硅酸鈉2-10份、磷酸二氫鋁5-8份、石英粉1-5份、 長石粉1-5份、五氧化二磷10-15份、鉻鐵礦0-3份、鋯英砂0-2份、氧化鈰0-1份、石墨粉 1-4份、氧化硼0. 5-1. 0份、白土 0. 1-0. 5份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其特征在于， 其組成及重量份數(shù)為：氧化鈷18份、氧化鋯7份、氧化鋁9份、硅粉2. 5份、碳化硅10份、氧 化鉻4份、氧化錳3. 5份、金剛砂3份、硅酸鈉6份、磷酸二氫鋁7. 5份、石英粉3份、長石粉 3份、五氧化二磷13份、鉻鐵礦3份、鋯英砂1份、氧化鈰1份、石墨2份、氧化硼0. 5份、白 土 0.2份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料，其特征在于， 其組成及重量份數(shù)為：氧化鈷19份、氧化鋯4份、氧化鋁5份、硅粉3份、碳化硅12份、氧化 鉻6份、氧化錳4份、金剛砂4份、硅酸鈉5份、磷酸二氫鋁5份、石英粉4份、長石粉3份、 五氧化二磷16份、鉻鐵礦2份、鋯英砂0. 6份、氧化鈰0. 6份、石墨3. 5份、氧化硼0. 7份、 白土 0.3份，其中，各固體組分的粒度不低于350目。
4. 一種如乙烯裂解爐輻射室內(nèi)襯用的反輻射無機涂料的制備方法，其特征在于，按如 權(quán)利要求1-3任一項中的反輻射無機涂料的組分配比進行配料，經(jīng)過打磨、浸泡、加溫反 應(yīng)、攪拌、混合、過濾、裝桶得產(chǎn)品。
【文檔編號】C09D5/33GK104109407SQ201410370688
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張春雨 申請人:上海樂恒石油化工集團有限公司