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抗腐蝕高強耐磨涂料研發與應用,介紹了抗腐蝕高強度耐磨涂料的研制和開發, 以及用作柳鋼球團回轉烘干機刮板保護涂層的應用效果
2019年10月31日    閱讀量:506    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 前言

柳鋼120 萬噸球團回轉烘干機刮板使用半年就大部分損壞, 其主要原因是高溫蒸汽、煙氣氧化腐蝕及物料磨損所致, 為此, 提出采用抗腐蝕高強度涂料作保護層的解決方案。要求該涂料具有高的強度、良好的涂掛性、觸變性、快干性及足夠的耐熱性和熱穩定性等。


經多配方研究試驗, 研制成功了達到上述要求的抗腐蝕高強耐磨涂料, 可有效抵抗酸、堿及水蒸汽的腐蝕, 與鋼板抗磨粘結強度達到1000 次以上, 技術性能達到國內先進水平, 并制訂了配套的涂抹工藝方案, 于2005 年應用于柳鋼240萬噸球團工程, 至今使用效果良好中國建材網cnprofit.com

 

2 原材料選擇

2.1 耐火材料

耐火材料是涂料的主要成分, 常用的耐火材料有: 石英粉、鋁礬土、鋯英粉、剛玉粉等。根據涂料特性, 選擇復合剛玉材料和碳化硅材料混合使用。

2.2 結合劑

結合劑不僅賦予涂料足夠的強度、涂掛性和懸浮性, 還應使涂料有良好的附著性和粘結強度, 不與物件發生化學反應等。因此, 不僅要選擇低溫結合劑, 如羧甲基纖維素、白乳膠等, 以保證涂掛性及常溫強度, 還要加入中、高溫結合劑, 如鈉基膨潤土、復合磷酸鹽等,以支撐涂層和抵抗物料的沖刷等作用。

2.3 懸浮劑

一般鈉基膨潤土和羧甲基纖維素配合使用效果最好, 這是因為細小分散的膨潤土質點可以粘附在羧甲基纖維素的大分子鏈上, 這種粘附可以阻止細粒膨潤土質點的直線運動, 從而使它們不易相互接觸合并而長大。同時, 羧甲基纖維素高分子長鏈參與了網狀結構的形成,使耐火材料質點更不易沉淀, 從而提高了涂料的觸變性、屈服極限和懸浮性。

2.4 表面活性劑

涂料中加入微量的表面活性劑, 可增大涂料對物件的潤濕能力, 提高涂料的粘附強度。選用多聚無機鹽類作為表面活性劑, 表面張力下降和緩作用效果較好。

2.5 消泡劑

選用正丁醇作為消泡劑, 能有效地消除涂料中的微小氣泡, 使之與物件接觸的涂層表面光潔。

2.6 促硬劑

選用堿性促硬劑, 使涂層具有了可適度調控干燥硬化時間的特性。

 

3 配方試驗

3.1 試驗條件

( 1) 采用直接攪拌法制備涂料。

( 2) 采用0.044~0.2mm 復合剛玉材料和碳化硅材料作主料。

( 3) 涂層厚度按1~2mm 控制。

( 4) 因配比不同, 各種涂料配比密度變化較大, 密度用量筒稱量法測量, 控制涂料密度在2.30~2.70g/cm3。

( 5) 因不要求涂料的滲透性, 因而涂料粘稠度較大, 有一定的觸變性。

( 6) 涂層抗磨粘結強度表示涂層抗物料沖擊和沖刷的能力, 用鋼刷磨刷涂層至擦破涂層露出鋼板為止, 以磨刷的次數作為涂層抗磨粘結強度的定量指標。

3.2 試驗情況

表1 為涂料試驗配方, 表2 為涂料性能檢驗結果, 表3 為涂層質量檢測結果。

抗腐蝕高強耐磨涂料配方及性能檢測結果

抗腐蝕高強耐磨涂料研發與應用,介紹了抗腐蝕高強度耐磨涂料的研制和開發, 以及用作柳鋼球團回轉烘干機刮板保護涂層的應用效果 中國建材網,cnprofit.com

4 配方選擇及分析

由表1、表2、表3 可見, 1 號、2 號配方涂料與鋼板抗磨粘結強度均大于1300 次, 涂層質量優良, 因1 號涂料偏稀, 涂層厚度只有0.5~1mm, 達不到1~2mm 的技術要求, 故選擇2號配方為最佳配方。

2 號配方采用磨料級復合剛玉和碳化硅材料為主要原料, 確保了其具有優良的抗磨性、耐高溫性和熱穩定性。采用溶膠類液體復合結合劑使其常溫和高溫結合性能良好, 從而具備了足夠的低溫、中溫和高溫強度。由于加入了堿性促硬劑, 使涂層具有了可調控的快干特性。該涂料的懸浮性和涂刷性良好, 說明所加入的懸浮劑、活性劑、消泡劑等功能外加劑是合理的。通過在原材料選擇中嚴格控制其酸堿性能,使該涂料基本為中性涂料, 故可以有效抵抗酸、堿類物料的化學侵蝕。

 

5 應用

2005 年6 月柳鋼240萬噸球團工程回轉烘干機應用2 號配方抗腐蝕高強耐磨涂料作刮板保護涂層, 采用手工涂刷工藝施工, 涂層厚度1~2mm。抗腐蝕高強耐磨涂料施工簡便, 涂層均勻, 涂刷30min 后涂層即硬化, 且表面光潔,無裂紋。240 萬噸球團工程回轉烘干機投產至今已一年半時間, 烘干機刮板涂層基本保持完好, 無明顯腐蝕及磨損破壞事故發生, 使用壽命延長了3 倍以上, 大大提高了生產效率和產量, 取得了顯著的經濟效益。

 

6 結語

( 1) 研制的抗腐蝕高強耐磨涂料能有效抵抗酸、堿及水蒸汽的腐蝕, 與鋼板抗磨粘結強度大于1300 次, 且施工簡便, 達到了國內先進水平。

( 2) 在240 萬噸球團工程應用后, 回轉烘干機刮板的使用壽命提高了3 倍以上, 有力促進了生產效率和產量的提高, 取得了顯著的經濟效益。


抗腐蝕高強耐磨涂料研發與應用

潘之雄  潘光耀  彭梅君  甘牧原


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