專利名稱：用于金屬表面的高溫耐磨涂料及其制備、使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫耐磨涂料，尤其涉及一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料及其制備、使用方法。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電廠燃煤鍋爐受熱面的磨損一直是威脅機(jī)組安全運(yùn)行的主要因素，隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，鍋爐受熱面的磨損不斷加劇。傳統(tǒng)的防磨措施對(duì)受熱面的磨損只能起到減輕磨損的作用，而不能起到根本的防磨作用。特別是光管式省煤器和冷段再熱器，利用大小修時(shí)進(jìn)行全面檢查，將磨損壁厚在1mm以上的管子均進(jìn)行換管，最多換過(guò)128根管段，在檢修期間，需要加班加點(diǎn)，工作量大，工作環(huán)境差。
對(duì)于懸掛的鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)的受熱面，直接受到含塵煙氣的沖刷，特別是在易形成煙氣走廊的部位以及煙氣轉(zhuǎn)彎處，受熱面管束被沖刷而減薄的趨勢(shì)更為明顯。通過(guò)幾年來(lái)對(duì)鍋爐各部位受熱面管磨損情況的觀察和統(tǒng)計(jì)分析，易磨損區(qū)域主要有以下部位省煤器管排上至下2～4根管，特別是爐兩側(cè)管排及中間彎管部位；及爐后邊排管子，再熱器冷段管排彎管以及管排甲、乙側(cè)靠爐墻部位；水冷壁后包墻拉稀管彎管部位。受熱面的這些部位是磨損最嚴(yán)重的區(qū)域，也是最容易發(fā)生管排減薄和爆管的部位。為了防止這些部位管排的磨損，減少爆管事故的發(fā)生，在設(shè)計(jì)中也采用了不少防磨措施。如果省煤器管排為水平布置，第一根管加裝防磨罩比較方便；但磨損第二、第三根管，當(dāng)磨損第二第三管，通常對(duì)其按裝防磨罩，這樣又磨損下面的管子，原因是防磨罩加的越多，煙氣通過(guò)的空間越小，造成局部煙氣流速加快，飛灰對(duì)管子磨損局部也加快，由于每年的大小修換管，最小也得換40根以上，最多換過(guò)128根管，總換管對(duì)省煤器的管排也造成一定的傷害，使管排不規(guī)整，單管有出列的現(xiàn)象，又在管排間加裝管式固定間隔卡，迫使管排的出列的管子規(guī)位，防止飛灰磨損。對(duì)于垂直布置的管排，常采取加裝梳形卡的辦法，來(lái)保證管排的平整。這樣可以減輕管排的磨損，但對(duì)于最外層的管排根本起不到防磨作用。
雖有一些通過(guò)在金屬部件表面涂抹高溫耐磨涂料，以提高其使用壽命，但這些涂料只能耐受1000攝氏度以下的高溫，限制了其使用的范圍，且有部分部位不易進(jìn)行涂抹；還有些通過(guò)金屬噴涂，以增強(qiáng)金屬部件的耐磨性，但金屬噴涂只適合大面積噴涂也有它自身的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決目前用于金屬表面的高溫耐磨涂料耐受溫度只有千度以下的問(wèn)題，提供一種能夠耐受千度以上高溫且能進(jìn)行噴涂的用于金屬表面的高溫耐磨涂料及其制備、使用方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料，它由主料和輔料按76～110∶4～8的比例組成，其中主料主要由膠粘劑、溶劑和粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例組成；膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸22～28份；氫氧化鋁3～5份；水5～8份； 氧化鉻 0.01～0.02份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠6～10份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛玉 10～18份 含量在60％以上的氧化鋯 12～18份氧化鋁8～12份 氧化鎂 0.03～0.05份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為促凝劑4～7份； 不銹鋼絲0.3～0.6份。
所述促凝劑為高鋁水泥。
一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料的制備方法，其方法為a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸22～28份、氫氧化鋁3～5份、水5～8份和氧化鉻0.01～0.02份備用；將氫氧化鋁和水按混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到70～120攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑6～10份和由10～18份120目以上白剛玉、12～18份含量在60％以上的氧化鋯、8～12份氧化鋁、0.03～0.05份氧化鎂組成的粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥4-7份和不銹鋼絲0.3-0.6份組成輔料，并以主料和輔料76～110∶4～8的比例，將其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料，不銹鋼絲撒在金屬表面即可。
一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料的使用方法，其方法為a、首先將金屬受熱面在噴涂前用水沖洗干凈，對(duì)銹蝕處用噴沙除銹工藝進(jìn)行清理干凈；b.將膠粘劑、溶劑和粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例配制成主料，主料和輔料按76～110∶4～8比例混合在現(xiàn)場(chǎng)攪拌均勻，靜置10～15分鐘，材料配制完后，需30分鐘用完；c、將制好的涂料用噴槍利用壓縮空氣噴于被涂物表面，分兩次噴涂，第一次厚度為0.3mm，噴完后在光管表面上撒上不銹鋼絲，增加其材料的強(qiáng)度，間隔4小時(shí)當(dāng)?shù)谝粚痈珊?，再噴第二層，總厚度不小?.8mm。
本發(fā)明的有益效果為該涂料是采用精選耐火度高，導(dǎo)熱系數(shù)較大，抗磨性能優(yōu)良的多種金屬，非金屬超細(xì)粉材料和高效無(wú)機(jī)粘合劑組成，形成了一高抗磨的實(shí)體。其主要技術(shù)指標(biāo)為1.耐磨度≤0.008g/cm2；2.導(dǎo)熱系數(shù)≥18W/m·K；3.平均抗拉強(qiáng)度≥3.5Mpa；4.使用溫度1700℃ 5.噴涂厚度0.6-0.8mm；6.物化性能中性、無(wú)毒；7.使用溫度范圍800～1700℃；8.使用壽命1.5～3a。
該防磨涂料與傳統(tǒng)的防磨措施相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)a.抗沖擊性能強(qiáng)，抗磨性好，無(wú)脫落現(xiàn)象；b.傳熱效果好，該涂料的導(dǎo)熱系數(shù)≥18W/m·K，而且涂料與管子粘結(jié)成一體。管排在涂上該涂料后對(duì)傳熱的影響要比加裝防磨瓦小得多。同時(shí)，管排的涂層均勻，且厚度僅0.6～0.8mm，與加裝防磨瓦相比使管排間的煙氣流通面積增大，從而降低了煙氣流速，也減輕了對(duì)管排的磨損。
c.適應(yīng)性強(qiáng)，由于該涂料可直接涂刷或進(jìn)行噴涂，因而可以對(duì)無(wú)法加裝防磨瓦的部位進(jìn)行噴涂。特別是易磨損的管排下彎管部位和中間管排(特別是十五、十六排)采用該涂料施工更為簡(jiǎn)單、方便；d.無(wú)腐蝕性，該涂料對(duì)管排沒(méi)有腐蝕等不良影響；e.噴涂料后對(duì)管子磨損的檢查方便了很多，因?yàn)橥苛喜幻撀?，一看就知道，管子不?huì)磨損。
使用本發(fā)明產(chǎn)品后能有效減少維修次數(shù)，縮短維修時(shí)間，節(jié)約費(fèi)用，降低了人力物力的消耗，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，煙廠了其壽命。
本發(fā)明的涂料易于保存，使用方便，和金屬粘合在一起，不脫落，不起皮，具有耐高溫、耐沖刷、抗磨損等優(yōu)越性能。其中的白剛玉是以鋁氧粉為原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。純度高、磨削能力強(qiáng)、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好，是制作高檔耐火材料的理想材料。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本發(fā)明的涂料主要由主料和輔料按76∶4比例組成，其中主料由膠粘劑、溶劑和粉劑按30∶6∶40比例組成，它們的成分分別為以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸 22份； 氫氧化鋁 3份；
水5份； 氧化鉻 0.01份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠6份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛玉 10份含量在60％以上的氧化鋯12份氧化鋁8份 氧化鎂 0.03份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為高鋁水泥 4份； 不銹鋼絲 0.3份。
其制備方法為a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸22份、氫氧化鋁3份、水5份和氧化鉻0.01份備用；將氫氧化鋁和水按比例混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到70攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑6份和由120目以上白剛玉粉10份、含量在60％以上的氧化鋯12份、氧化鋁8份、氧化鎂0.03份組成的粉劑按30∶6∶40比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥4份和不銹鋼0.3份值制得輔料，將主料和輔料按76∶4比例混合，其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料即可。
本發(fā)明的使用方法為a、首先將金屬受熱面在噴涂前用水沖洗干凈，對(duì)銹蝕處用噴沙除銹工藝進(jìn)行清理干凈；b.將膠粘劑、溶劑和粉劑按30∶6∶40比例配制成主料，主料和輔料按76∶4比例混合在現(xiàn)場(chǎng)攪拌均勻，靜置10～15分鐘，材料配制完后，需30分鐘用完；c、將制好的涂料用噴槍利用壓縮空氣噴于被涂物表面，分兩次噴涂，第一次厚度為0.3mm，噴完后在光管表面上撒上不銹鋼絲，增加其材料的強(qiáng)度，間隔4小時(shí)當(dāng)?shù)谝粚痈珊?，再噴第二層，總厚度不小?.8mm。
實(shí)施例二本發(fā)明的涂料主要由主料和輔料按110∶8比例組成，其中主料又膠粘劑、溶劑和粉劑按42∶10∶60比例組成，它們的成分分別為膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸 28份； 氫氧化鋁5份；水 8份；氧化鉻 0.02份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠 10份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛玉 18份 含量在60％以上的氧化鋯 18份氧化鋁12份 氧化鎂 0.05份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為高鋁水泥 7份； 不銹鋼絲0.6份。
其制備方法為a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸28份、氫氧化鋁5份、水8份和氧化鉻0.02份備用；將氫氧化鋁和水按比例混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到120攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑10份和由120目以上白剛玉18份、含量在60％以上的氧化鋯18份、氧化鋁12、氧化鎂0.05份組成的粉劑按42∶10∶60比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥7份和不銹鋼絲0.6份制的輔料，將主料和輔料按110∶8比例配制，其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料即可。
在使用時(shí)，主料和輔料按110∶8比例組成，其中主料又膠粘劑、溶劑和粉劑按42∶10∶60比例組成，使用方法與實(shí)施例一相同，不再贅述。
實(shí)施例三本發(fā)明的涂料主要由主料和輔料按100∶6的比例組成，其中主料由膠粘劑、溶劑和粉劑按37∶8∶50例組成，它們的成分分別為膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸 26份；氫氧化鋁 4份；水 7份； 氧化鉻 0.015份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠8份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛玉 15份 含量在60％以上的氧化鋯 14份氧化鋁 10份 氧化鎂0.04份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為高鋁水泥 6份； 不銹鋼絲 0.5份。
其制備方法為a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸26份、氫氧化鋁4份、水7份和氧化鉻0.015份備用；將氫氧化鋁和水按比例混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到90攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑8份和由120目以上白剛玉15份、含量在60％以上的氧化鋯14份、氧化鋁10份、氧化鎂0.04份組成的粉劑按37∶8∶50比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥6份和不銹鋼絲0.5份作為輔料，將主料和輔料按100∶6比例混合，其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料即可。
在使用時(shí)，主料和輔料按100∶6的比例組成，其中主料由膠粘劑、溶劑和粉劑按37∶8∶50比例組成，使用方法與實(shí)施例一相同，不再贅述。
實(shí)施例四本發(fā)明的涂料主要由主料和輔料按90∶5的比例組成，其中主料又膠粘劑、溶劑和粉劑按39∶7∶55的比例組成，它們的成分分別為膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸 24份； 氫氧化鋁 4.3份；水 6份； 氧化鉻 0.018份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠9份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目白剛玉12份含量在60％以上的氧化鋯 17份氧化鋁 11份氧化鎂 0.045份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為高鋁水泥 5份； 不銹鋼絲 0.4份。
其制備方法為a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸24份、氫氧化鋁4.3份、水6份和氧化鉻0.018份備用；將氫氧化鋁和水按比例混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到80攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑9份和由120目白剛玉12份、含量在60％以上的氧化鋯17份、氧化鋁11份、氧化鎂0.045份組成的粉劑按39∶7∶55的比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥5份和不銹鋼絲0.4份作為輔料，將主料和輔料按90∶5的比例配制，其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料即可。
在使用時(shí)，主料和輔料按90∶5的比例組成，其中主料又膠粘劑、溶劑和粉劑按39∶7∶55的比例組成，使用方法與實(shí)施例一相同，不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料，其特征是它由主料和輔料按76～110∶4～8的比例組成，其中主料主要由膠粘劑、溶劑和粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例組成；膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸 22～28份；氫氧化鋁3～5份；水 5～8份； 氧化鉻 0.01～0.02份；溶劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠6～10份；粉劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛10～18份 含量在60％以上的氧化鋯12～18份氧化鋁 8～12份 氧化鎂0.03～0.05份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為促凝劑 4～7份；不銹鋼絲 0.3～0.6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬表面的高溫耐磨涂料，其特征是所述促凝劑為高鋁水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于金屬表面的高溫耐磨涂料，其特征是主料和輔料按76∶4的比例組成，其中主料中的膠粘劑、溶劑和粉劑按30∶6∶40比例組成，各成分按重量份含量為85％濃度的磷酸22份；氫氧化鋁3份；水5份； 氧化鉻 0.01份；硅溶膠6份；120目以上白剛玉10份；含量在60％以上的氧化鋯12份；氧化鋁8份； 氧化鎂0.03份；高鋁水泥4份；不銹鋼絲0.3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于金屬表面的高溫耐磨涂料，其特征是所述主料和輔料按110∶8的比例組成，其中主料中的膠粘劑、溶劑和粉劑按42∶10∶60比例組成，各成分按重量份含量為85％濃度的磷酸28份；氫氧化鋁5份；水8份； 氧化鉻0.02份；硅溶膠10份；120目以上白剛玉18份；含量在60％以上的氧化鋯18份；氧化鋁12份； 氧化鎂0.05份；高鋁水泥7份；不銹鋼0.6份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于金屬表面的高溫耐磨涂料，其特征是所述主料和輔料按100∶6的比例組成，其中主料中的膠粘劑、溶劑和粉劑按37∶8∶50比例組成，各成分按重量份含量為85％濃度的磷酸26份；氫氧化鋁4份；水7份； 氧化鉻0.015份；120目以上白剛玉15份； 含量在60％以上的氧化鋯14份；硅溶膠8份；氧化鋁10份；氧化鎂0.04份；高鋁水泥6份； 不銹鋼0.5份。
6.一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料的制備方法，其特征是a、膠粘劑制備為，取85％濃度的磷酸22～28份、氫氧化鋁3～5份、水5～8份和氧化鉻0.01～0.02份備用；將氫氧化鋁和水按混合，在將濃度為85％的工業(yè)磷酸倒入混合液中加熱到70～120攝氏度，邊攪拌邊加熱使其完全反應(yīng)，得到微綠色清澈液體，再加入氧化鉻；b、將制得的膠粘劑與稀釋后的硅溶膠溶劑6～10份和由10～18份120目以上白剛玉、12～18份含量在60％以上的氧化鋯、8～12份氧化鋁、0.03～0.05份氧化鎂組成的粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例攪拌均勻即可制得主料；c、分別取高鋁水泥4-7份和不銹鋼絲0.3-0.6份組成輔料，并以主料和輔料76～110∶4～8的比例，將其中的高鋁水泥在使用時(shí)加入主料，不銹鋼絲撒在金屬表面即可。
7.一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料的使用方法，其特征是a、首先將金屬受熱面在噴涂前用水沖洗干凈，對(duì)銹蝕處用噴沙除銹工藝進(jìn)行清理干凈；b.將膠粘劑、溶劑和粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例配制成主料，主料和輔料按76～110∶4～8比例混合在現(xiàn)場(chǎng)攪拌均勻，靜置10～15分鐘，材料配制完后，需30分鐘用完；c、將制好的涂料用噴槍利用壓縮空氣噴于被涂物表面，分兩次噴涂，第一次厚度為0.3mm，噴完后在光管表面上撒上不銹鋼絲，增加其材料的強(qiáng)度，間隔4小時(shí)當(dāng)?shù)谝粚痈珊?，再噴第二層，總厚度不小?.8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于金屬表面的高溫耐磨涂料及其制備、使用方法，解決了目前用于金屬表面的高溫耐磨涂料耐受溫度只有千度以下的問(wèn)題，具有易于保存，使用方便，和金屬粘合在一起，不脫落，不起皮，耐高溫、耐沖刷、抗磨損等優(yōu)越性能，它由主料和輔料按76～110∶4～8比例組成，主料由膠粘劑、溶劑和粉劑按30～42∶6～10∶40～60比例組成；膠粘劑的主要成分，以重量份計(jì)，包括85％濃度的磷酸22～28份；氫氧化鋁3～5份；水5～8份；氧化鉻0.01～0.02份；溶劑主要成分，以重量份計(jì)，包括稀釋后硅溶膠6～10份；粉劑主要成分，以重量份計(jì)，包括120目以上白剛10～18份；含量在60％以上氧化鋯12～18份；氧化鋁8～12份；氧化鎂0.03～0.05份；輔料主要包括促凝劑和不銹鋼絲，以重量份計(jì)為促凝劑4～7份；不銹鋼0.3～0.6份。
文檔編號(hào)C09D5/00GK1850917SQ20061004387
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者孫新國(guó), 楊其棟, 孫建華 申請(qǐng)人:孫新國(guó)