工业窑炉用耐火材料高温防护剂的种类及作用

在工业窑炉经受高温气氛的区段中，其耐火物表面常涂莫来石、氧化铝等颗粒为主要成分，添加黏土或水玻璃等粘结剂制成的耐火性耐火材料涂剂，以防止耐火物表面与窑炉内烧成物相互熔附和耐火物表面损害，然而在耐火物表面涂以上述耐火材料涂剂时，涂剂中的水玻璃粘结剂会玻璃化，与耐火物基体产生热膨胀差，形成裂纹而导致涂层剥落，不能充分发挥保护耐火物基体的功能，而且隔热性降低，抗热冲击效果减弱，使耐火物使用寿命缩短，这就需要频繁的维护和修补，又无疑加大了耐火材料和施工的费用，为了克服这些缺陷，一种物剥落、耐氧化、抗热冲击，能有效保护耐火物的耐火性防护涂剂研制成功。

1、工作窑炉用高温防护剂的组成

（1）耐火性防护涂剂

该防护涂剂是尺寸为60`300目的陶瓷纤维、硅溶胶（二氧化硅含量5`70%,其粒径）为主要原料，适量配合有机粘结剂而成。

（2）陶瓷纤维

所用陶瓷纤维视使用温度来定，如使用温度800`1600℃，宜使用以氧化铝为主要成分的铝纤维。使用时将所用纤维粉碎，除铁，筛分成尺寸为60`300目的短纤维，陶瓷纤维尺寸小于60目，抗热冲击性降低，超过300目，粘附力减低，纤维配合量为30`50%（按重量计）

（3）硅溶胶

硅溶胶作为一种无机粘结料使用，所含二氧化硅在5`70%范围内，10`15%，若二氧化硅含量不在此范围内，不是粘结力降低，易剥落，就是涂剂表面熔融出二氧化硅，防止与烧成物的熔附效果较弱，此外，为提高二氧化硅粒径均匀性，不是粘结力应粒子间结合力减少而降低，二氧化硅粒径应保持在5`30/um范围内。硅溶胶的配合量为 50`65% （按重量计）。

（4）有机粘结剂

有机粘结剂使用粉末状羧甲基纤维素，聚乙烯醇或甘油，其配合量适量。

2、工业窑炉用高温防护剂的使用方法及效果

表涂方法：该耐火性保护涂剂可以喷涂、刷涂或浸渍方式涂在耐火物表面。涂覆保护层厚度一般为0.1`2mm。但在窑炉壁内使用的基材为炉衬耐火物时，为提高隔热性，涂层厚度可以在2mm以上，在耐火物表里，涂剂的适宜涂覆粘度为2.5`30泊。

3、涂剂应用效果

该防护涂剂能在耐火物基本表里牢固粘附，生产硅氧烷键，组织结构致密坚硬，特别是涂以碳化硅耐火物表里，形成保护层有富氧化铝层和富氧化硅层组成，可阻止氧和燃烧气体的侵蚀，具有良好的防氧化效果，防止耐火物变质。

4、应用实例

将尺寸70目的氧化铝陶瓷纤维与150目的同一纤维等量混合，然后取得混合的陶瓷纤维38%与以硅溶胶为主要成分的无机粘结剂61.8%，再配合0.2%羧甲基纤维素配成粘度10泊的耐火性防护涂剂，在0.7-7mm涂层厚度范围内，以每0.1mm厚度变化，分别涂在厚度为1mm时，冲击阻力值为未涂涂剂的耐火物的14倍，不过保护涂层不宜厚，因为涂层厚度过厚，冲击阻力值虽有待提高，但剥落率相反而会增大。

另将形成同一保护涂层的耐火板送入烧成窑炉，升温至300`900℃，立即取出，常温急冷，观察龟裂状态，结果耐火板表面未有龟裂出现，而且经受急冷急热冲击后，抗折强度在900℃急冷温差下较无保护涂层的耐火板提高约15%，另外带保护涂层的耐火板可继续在1350℃高温下使用，使用寿命为无保护涂层的耐火板的2倍。

由上可见，该耐火性防护涂剂涂以窑炉，烟道以及其它高温气氛下的耐火物表面，能形成有效的保护层，防止对耐火物基本的损害，延长其使用寿命，同时降低保养和维修次数，节省耐火材料和施工费用，带来显著的经济效益，该防护涂剂使用各种耐火物和耐热金属部件。