一種用于魚雷罐車罐號的高溫隔熱材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種隔熱材料，特別涉及一種用于鋼鐵冶煉的魚雷罐車罐號的高溫隔熱材料。
【背景技術】
[0002]在冶金領域，高爐鐵水需要通過運輸作業(yè)系統(tǒng)運送到轉爐中煉鋼，其主要包括以下步驟:高爐出鐵水一魚雷罐受鐵水一〉魚雷罐運輸至煉鋼一〉倒入鋼包脫硫一〉按量倒入轉爐煉鋼，其中的倒罐過程產生的能耗損失非常大。而將魚雷罐與鋼包合二為一是目前解決該問題的一個有效手段；在此過程中需要在罐體上設置識別標記以方便控制和生產崗位人員識別各罐的相應信息，如罐體位置，鐵水重量、成分、空罐重量等，目前來說，大多數(shù)企業(yè)采用在罐體上漆刷號碼進行肉眼識別，少數(shù)采用圖像識別；但是高爐作業(yè)環(huán)境惡劣，具有高溫、高(金屬)粉塵、高腐蝕度等特點，傳統(tǒng)識別方識效率低，出錯率高，而采用電子標識固定于罐體上進行識別則是目前一種自動化程度高，準確率好的識別方式；
但是，由于罐體溫度過高，需采用耐高溫隔熱材料包裹電子標識，防止標識元器件因超過最高耐受溫度短時間運行后就出現(xiàn)損壞。但是目前的耐高溫材料存在粒徑分布較窄，高溫輻射環(huán)境下隔熱時間短、阻隔率低，抗潮滲透壓能力差、使用壽命短等缺陷，此外還會影響電子標識信號的收發(fā)信號強度或直接屏蔽信號。因此亟待開發(fā)出一種既耐高溫腐蝕又不會屏蔽信號的新型材料。
[0003]目前已知的常用的耐熱材料是德國伯克森公司制造的WDS系列隔熱材料，是目前性能較好的納米級微孔隔熱材料，但是其制造成本高，且被國外公司壟斷，難以在國內推廣；
本發(fā)明針對目前現(xiàn)有技術中存在的問題，提出了一種隔熱效果顯著，使用壽命長，制造成本較低的新型隔熱材料，其具有耐高溫、耐腐蝕且信號通過性強的特點，特別適用于生產環(huán)境惡劣的高溫、高腐蝕環(huán)境中。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種用于魚雷罐車罐號的高溫隔熱材料，其包括納米隔熱層和強化層，其中隔熱層主要由以下原料組成:
納米二氧化娃氣凝膠；
纖維狀無堿超細玻璃或高硅氧玻璃纖維；
石英纖維；
多晶莫來石纖維；
陶瓷；
三氧化二鋁氣凝膠；
疏水劑；
六鈦酸鉀晶須、碳化硅、硅酸鋯和硅酸鋁中的一種或多種； 帆土 ;
檸檬酸或三聚磷酸鈉；
石膏；
所述強化層采用增強樹脂和纖維布；
作為優(yōu)選，所述隔熱層各組分的質量百分比如下:
納米二氧化娃氣凝膠，30-60% ；
纖維狀無堿超細玻璃或高硅氧玻璃纖維，20-35% ；
石英纖維，5-30% ;
多晶莫來石纖維，1-10% ;
陶瓷，10-20% ；
三氧化二鋁氣凝膠，0-5% ；
疏水劑，0-3% ；
六鈦酸鉀晶須、碳化硅、硅酸鋯和硅酸鋁中的一種或多種，1-10% ；
礬土，0-10% ；
檸檬酸或三聚磷酸鈉，0-4% ;
石霄,3-5% ；
本發(fā)明所述的隔熱層采用以下方法制備，其步驟為:
(I)首先將納米二氧化硅氣凝膠、纖維狀無堿超細玻璃或高硅氧玻璃纖維、石英纖維、多晶莫來石纖維混合，采用攪拌器將其分散均勻，分散時攪拌速度為500-800r/min ;加入少量水繼續(xù)攪拌i分鐘，然后加入檸檬酸或三聚磷酸鈉和石膏，得到混合物。
[0005](2)混合物繼續(xù)攪拌，形成漿狀混合物固化獲得細密穩(wěn)定的泡沫體，將其放入烘干爐內，在150-250°C下烘干20分鐘，取出烘干后固體，采用粉碎機粉碎，并過400目篩，然后加入陶瓷、三氧化二鋁氣凝膠、疏水劑、礬土和六鈦酸鉀晶須、碳化硅、硅酸鋯和硅酸鋁中的一種或多種，混合均勻后，在1000-150(TC下燒結成型，將燒結固體粉碎，并模壓成型制備納米級隔熱材料；
(3)以無機纖維布包裹納米材料，用樹脂為粘結劑，對納米隔熱材料的表面進行強化處理，在納米隔熱材料表面上形成強化層，最終得到高溫絕熱隔熱材料；
作為優(yōu)選，所述納米二氧化硅氣凝膠的平均粒徑為10_20nm ;優(yōu)選采用溶膠凝膠法制備，可以采用低成本的工業(yè)級水玻璃為硅源，制備孔隙率高達99.8%的納米多孔氣凝膠。
[0006]作為優(yōu)選，疏水劑選擇疏水氣相法二氧化硅；
本發(fā)明采用二氧化硅氣凝膠具有密度低、比表面積的、孔隙率高的優(yōu)點，除了具有高性能的隔熱性能，其形成的凝膠網絡可以顯著降低對電子脈沖信號的阻隔。
[0007]本發(fā)明采用的超細玻璃纖維具有較低的導熱系數(shù)，加入其中的玻璃纖維呈蓬松態(tài)，可與其它材料之間形成絲狀膠聯(lián)，可顯著增強材料的強度。
[0008]加入石膏可以作為凝固劑，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)將其加入到材料中可以使材料具有細密氣孔，對多孔結構材料的形成至關重要；
加入檸檬酸或三聚磷酸鈉作為緩凝劑，其可以與材料中的石膏和纖維結合，尤其是與石膏中的鈣離子結合，減緩漿體凝結速度，獲得高強度輕質材料；
本發(fā)明獲得的高溫隔熱材料與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果: (1)本發(fā)明采用纖維和樹脂強化隔熱層，可在保留納米隔熱性能的前提下大幅提高材料的表面質量和整體強度；
(2)本發(fā)明的隔熱層可以耐受的最高溫度高達1500°C，可完全適用于冶金罐體中作為電子標識的隔熱材料；
(3)本發(fā)明的隔熱層中加入了六鈦酸鉀晶須、碳化硅、硅酸鋯和硅酸鋁中的一種或多種，上述材料的加入明顯改善了的高溫隔熱性能，尤其對鐵水罐體產生的紅外熱輻射具有更好的絕熱性能；
(4)本發(fā)明采用的材料制得的材料穩(wěn)定性高；本發(fā)明制備的納米高溫隔熱材料隔熱性能優(yōu)異，具有較高的強度和整體性，且具有較多的孔隙，能最大程度保持電子信號的通過性，不會產生信號屏蔽；
(5)本發(fā)明的隔熱材料適用性高，可以直接粘附到使用部位，具有較廣的應用范圍和較強的實用性。
[0009]【具體實施方式】:
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述:
實施例1
首先制備隔熱層:采用溶膠-凝膠法制備納米二氧化硅氣凝膠，采用業(yè)級水玻璃為硅源，制得的納米二氧化硅氣凝膠粒徑為10nm，孔隙率超過99.92%，將30%(重量百分比，下同)的納米二氧化硅氣凝膠和20%的