硅酸盐类耐高温涂料的保温性能研究

硅酸盐类耐高温涂料的保温性能研究

（Auther:毕晨北京 57182233）

经济的持续发展，能源、环境、污染等问题日益受到关注，能源与环境、污染等问题给工业，特别是钢铁企业和陶瓷工业等行业的快速发展带来限制性和发展性的不利影响，节能降耗和减少排放是企业技术进步和可持续发展的必然选择。工业加热加热窑炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的高温工业。工业加热窑炉又是耗能大户，其能耗占全国总资源能耗的25％，占工业总资源能耗约60％。长期对工业窑炉、炉窑、塔炉、高炉、熔炉等炉体能源燃烧率、利用率、隔热保温率等多少是炉体节能降耗的关键。

在工业加热窑炉的节能过程中，除了热源改造、烧结工艺改造、燃烧工艺改造和加热窑炉结构改造外，加热窑炉用耐火材料和窑具耐火材料性能的好坏对工业加热窑炉的节能效果有着决定性影响，工业耐火隔热保温材料有耐火纤维、耐火浇注料、耐火高温隔热保温涂料、轻质耐火砖、A1302空心球砖及镁砖等几种加热窑炉内衬耐火保温隔热材料。工业加热窑炉中热量消耗基本上可以分解为产品吸收的热量、窑具吸收的热量、烟气带走的热量、窑壁和窑车吸收的热量、窑体散热损失的热量等几个部分，其中仅仅用于产品吸收的热量是有效能量。我国的能源利用率较低，工业加热窑炉的热效率平均为30％，其中锻造加热窑炉为5％～20％，热处理加热窑炉为8％一25％，连续加热加热窑炉和隧道窑的热效率稍高一些，也只有30％～55％，与国际上工业加热窑炉的热效率平均为50％以上相比有较大的差距。

为应对能源形势的严峻挑战，工业加热窑炉节能降耗是发展的必然趋势。工业加热窑炉节能与窑衬耐火材料的技术进步、加热窑炉技术设计和施工密切相关。窑衬耐火材料在工业加热窑炉中的节能作用是通过多种窑衬耐火材料与隔热保温材料组合，采用耐火绝热一体化轻质耐火材料作为窑体结构材料，使窑体减少散热损失和蓄热损失达到节能目的。窑衬耐火材料与隔热保温材料组合有多种途径，从传热角度出发，计算分析采用几种不同热导率窑衬耐火材料结构组合，对其进行包括热流密度和外表面温度的变化等传热分析，为优化工业炉窑衬耐火材料，根据不同的加热窑炉使用分析，志盛的ZS-1耐火高温隔热保温涂料阻止热传导节能为最优。

国内唯一的生产耐火耐高温保温隔热涂料导热系数只有0.03W/m.K，采用志盛威华自己特制的高温溶液，耐温幅度在1800℃，硬度高，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导热，隔热保温抑制效率可达90％，可抑制高温物体热量损失，在1100℃的物体表面涂上8mm厚涂料ZS-1耐火高温隔热保温涂料温度就能降低到100℃以内。在高温管道、设备、容器的外表面喷涂，可以有效抑制热辐射和热量传导的损失，经测试：在工业加热窑炉外表面仅涂6mm厚的高温隔热保温涂料就可以减少热量损失30%以上,而且在炉体内壁上涂刷ZS-1061远红外辐射涂料涂刷在加热窑炉内壁会比任何材料表面平整光滑和火焰红外线反射功能，减少炉壁的吸热，使炉膛的火焰温度生高，加热更均匀，减低排烟温度，是能源利用率更高，提升企业的经济节约数据。

因为无机耐高温涂料的耐温高，无污染等特点，也成为耐高温涂料的代表。无机耐高温涂料是指耐温在1200℃以上，无机水性涂料，高温常温无任何挥发物质产生，可以耐火长时间烧烤，高温下具有一定的功能功效的涂料。无机耐高温涂料采用志盛威华特制高温溶液和高温氧化物、稀土微粉、难溶的化合物等作骨料加工而制成，耐高温涂料的功能性有：耐高温隔热保温涂料，志盛耐高温防氧化涂料、耐高温防腐涂料、耐高温陶瓷绝缘涂料、耐高温不粘覆涂料、志盛耐高温远红外辐射涂料等。无机耐高温涂料是指这些化合物的硬度高耐磨、抗老化好、耐化学腐蚀性能好，隔热保温效果好，一般用在修建窑炉、燃烧室、航天飞船、防火阻燃建筑材料和需要特别超高温的物体上。

耐高温涂料和普通的涂料相比具有高效的使用性能和产品提升价值，但是耐高温涂料研发时间长，财力投入大，要求研发的工程师水平更高以及知识范围更广，实验室设备条件和原材料更精细化。因为耐高温涂料的研发设计到学科更多，像材料技术、化工技术、信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业学科学术。国内现在北京志盛威华化工有限公司，在研发耐高温涂料上已走在了世界前列，公司多年来组织材料专家、化工专家、工程专家、纳米技术专家，经历多年的研究开发，开发了一系列耐高温涂料，涂料基本上耐温都在1800℃，最高的已经突破了3000℃，公司的耐高温涂料品种多，使用广泛功效显著，已经对工业节能和工业技术提升具有极佳的经济效益和社会效益，也带动大批工业产业的技术

升级换代，志盛威华公司耐高温涂料也获得国家相关部门的认可鉴定和政策支持。

现已耐高温涂料广泛应用在石油石化、航天、军工、冶金冶炼、医药、电力、交通、建筑等高温设备上使用。