本發(fā)明及高溫節(jié)能領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料及其制造方法。

背景技術(shù)：

余熱是指受歷史、技術(shù)、理念等的局限性，在已投運的工業(yè)耗能裝置中，原始設(shè)計未被合理利用的顯熱和潛熱。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。根據(jù)調(diào)查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。

余熱的回收利用途徑很多。一般說來，綜合利用余熱最好，其次是直接利用，再次是間接利用（如余熱發(fā)電）。綜合利用就是根據(jù)余熱的品質(zhì)，按照溫度高低順序不同按階梯利用，品質(zhì)高的可以用于生產(chǎn)工藝或余熱發(fā)電；中等的（120度-160度）可以采用氨水吸收制冷設(shè)備來制取-30度到5度的冷量，用于空調(diào)或工業(yè)；低溫的可以用來制熱或利用吸收式熱泵來提高熱量的數(shù)量或溫度供生產(chǎn)和生活使用。

現(xiàn)有技術(shù)中的高溫余熱回收（如冶金爐煙道、發(fā)電廠鍋爐管道）一般采用管式換熱，即通過金屬管內(nèi)外壁的熱交換實現(xiàn)換熱，若不用涂料防護(hù)則管道在高溫下極易腐蝕，但常規(guī)技術(shù)中這類余熱回收設(shè)備所用涂料一般為白色或銀色防腐鍍層，采用材料多為鋅層或陶瓷層（部分甚至為耐高溫漆，在此不再描述），鋅層成本低、經(jīng)濟性好、導(dǎo)熱性好，但耐熱性差，且易發(fā)生鋅脆導(dǎo)致管道過早失效，另一方面鍍鋅工藝對環(huán)境損傷大；陶瓷層耐熱性好、能耐酸堿、鹽霧、大氣腐蝕，但一方面導(dǎo)熱系數(shù)底，另一方面由于色澤通常為白色，熱反射率高，換熱效率低功能過于單一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種絕緣性好、耐多種腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)高、耐高溫、環(huán)境友好的換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料及其制造方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種用于換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料，由以下重量份的原材料通過球磨、干燥、篩分、熱處理、閃蒸制成：碳化硅粉60-70份、玻璃纖維8-10份、鎳基合金粉4-5份、膨潤土粉末4-5份、高嶺土粉末30-40份、硅酸鋁纖維20-30份、磷酸硅4-5份、去離子水8-10份。

一種換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料的制造方法，包括以下步驟：

1）預(yù)處理

①按重量份取碳化硅粉60-70份、玻璃纖維8-10份、鎳基合金粉4-5份，攪拌混勻后置于馬弗爐中燒結(jié)，得初燒結(jié)混合物;

②將步驟①獲得的初燒結(jié)混合物粉碎，在破粉物中加入膨潤土粉末4-5份、高嶺土粉末30-40份，采用濕法球磨進(jìn)行磨粉，獲得含水質(zhì)量百分比12%-20%的混合漿料；

③將步驟②獲得的混合漿料置于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中，采用熱風(fēng)溫度為500℃-550℃，排風(fēng)溫度為120℃-130℃的工藝參數(shù)進(jìn)行燥，得含水質(zhì)量百分比為0.3-1.0%的待用混合預(yù)制粉；

④將步驟③獲得的混合預(yù)制粉采用300-400目的篩子篩分，得漏過篩孔的待用粉料；

2）涂料制備

①將1）中步驟④獲得的粉體待用粉料與硅酸鋁纖維20-30份、磷酸硅4-5份、去離子水8-10份混合并攪拌均勻，即獲得所需膏狀吸熱涂料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：①所有材料均來源廣泛、易于實現(xiàn)，均可耐受1500℃以上的高溫；②所有材料的原材料均可采用無公害的方式進(jìn)行生產(chǎn)，本發(fā)明的工序中也未采用任何有毒有害的輔材，是環(huán)境友好的一種換熱用涂料；③各種組份有機組合，綜合性能優(yōu)異，碳化硅粉耐高溫、耐腐蝕且導(dǎo)熱率高，但燒結(jié)后內(nèi)部結(jié)合力差易粉化，采用玻璃纖維植入，同樣耐高溫、耐腐蝕，且為碳化硅粉提供了“骨架”、鎳基合金粉耐高溫、耐腐蝕，導(dǎo)熱率高，但其成本較高，稍微添加，使碳化硅粉與玻璃纖維更加親和，也為碳化硅粉的固化提供了助力，膨潤土粉末和高嶺土本身耐腐蝕、耐高溫，濕磨后產(chǎn)生粘性，使預(yù)制備混合漿料易均勻、結(jié)合力好，適于下步工序調(diào)配，硅酸鋁纖維、磷酸硅用于使本發(fā)明的涂料內(nèi)部結(jié)合力更好，且與金屬親和性提高，使本發(fā)明在實際使用中不會由于與金屬不親和發(fā)生殼裂或剝落，合適的去離子水添加使本發(fā)明的使用濃度降低，更易于涂刷或噴涂，也使本發(fā)明的均勻性更好，涂刷出的涂層漆黑亮麗，美觀大方；合適的工藝參數(shù)也是本發(fā)明得以實現(xiàn)并使用性能優(yōu)異的助力、先燒結(jié)后球磨使各主要組分發(fā)生了質(zhì)變，更耐高溫、腐蝕且導(dǎo)熱系數(shù)更穩(wěn)定；然后結(jié)合黏合劑進(jìn)行濕法球磨，改善了均勻性和結(jié)合力；混合漿料采用閃蒸方式處理，不改變原漿料的均勻性，且使本發(fā)明粉化；篩分過程保證了最終涂料中的成分粒度處于最優(yōu)值，即既能發(fā)揮防腐、耐高溫性能，導(dǎo)熱系數(shù)也高（約400W/m·K，幾乎與純銅一樣，但比純銅更耐高溫，適用于1000℃以上的高溫），最終與調(diào)合劑混合調(diào)配，獲得了更好的流動性與均勻性，成就了本發(fā)明優(yōu)異的性能。

具體實施方式

實施例1

一種換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料的制造方法，包括以下步驟：

1）預(yù)處理

①按重量份取碳化硅粉60份、玻璃纖維10份、NS321鎳基合金粉4份，攪拌混勻后置于馬弗爐中燒結(jié)，得初燒結(jié)混合物;

②將步驟①獲得的初燒結(jié)混合物粉碎，在破粉物中加入膨潤土粉末5份、高嶺土粉末30份，采用濕法球磨進(jìn)行磨粉，獲得含水質(zhì)量百分比20%的混合漿料；

③將步驟②獲得的混合漿料置于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中，采用熱風(fēng)溫度為500℃，排風(fēng)溫度為130℃的工藝參數(shù)進(jìn)行燥，得含水質(zhì)量百分比為0.3%的待用混合預(yù)制粉；

④將步驟③獲得的混合預(yù)制粉采用400目的篩子篩分，得漏過篩孔的待用粉料；

2）涂料制備

①將1）中步驟④獲得的粉體待用粉料與硅酸鋁纖維20份、磷酸硅5份、去離子水8份混合并攪拌均勻，即獲得所需膏狀吸熱涂料。

采用上述方法制備的環(huán)保涂料，由以下重量份的材料組成：碳化硅粉60份、玻璃纖維10份、鎳基合金粉4份、膨潤土粉末5份、高嶺土粉末30份、硅酸鋁纖維20份、磷酸硅5份、去離子水8份。

實施例2

一種換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料的制造方法，包括以下步驟：

1）預(yù)處理

①按重量份取碳化硅粉70份、玻璃纖維8份、NS315鎳基合金粉5份，攪拌混勻后置于馬弗爐中燒結(jié)，得初燒結(jié)混合物;

②將步驟①獲得的初燒結(jié)混合物粉碎，在破粉物中加入膨潤土粉末4份、高嶺土粉末40份，采用濕法球磨進(jìn)行磨粉，獲得含水質(zhì)量百分比12%的混合漿料；

③將步驟②獲得的混合漿料置于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中，采用熱風(fēng)溫度為550℃，排風(fēng)溫度為120℃的工藝參數(shù)進(jìn)行燥，得含水質(zhì)量百分比為1.0%的待用混合預(yù)制粉；

④將步驟③獲得的混合預(yù)制粉采用300目的篩子篩分，得漏過篩孔的待用粉料；

2）涂料制備

①將1）中步驟④獲得的粉體待用粉料與硅酸鋁纖維30份、磷酸硅4份、去離子水10份混合并攪拌均勻，即獲得所需膏狀吸熱涂料。

采用上述方法制備的環(huán)保涂料，由以下重量份的材料組成：碳化硅粉70份、玻璃纖維8份、鎳基合金粉5份、膨潤土粉末4份、高嶺土粉末40份、硅酸鋁纖維30份、磷酸硅4份、去離子水10份。

實施例3

一種換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料的制造方法，包括以下步驟：

1）預(yù)處理

①按重量份取碳化硅粉65份、玻璃纖維9份、NS322鎳基合金粉5份，攪拌混勻后置于馬弗爐中燒結(jié)，得初燒結(jié)混合物;

②將步驟①獲得的初燒結(jié)混合物粉碎，在破粉物中加入膨潤土粉末5份、高嶺土粉末35份，采用濕法球磨進(jìn)行磨粉，獲得含水質(zhì)量百分比15%的混合漿料；

③將步驟②獲得的混合漿料置于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中，采用熱風(fēng)溫度為520℃，排風(fēng)溫度為130℃的工藝參數(shù)進(jìn)行燥，得含水質(zhì)量百分比為0.5的待用混合預(yù)制粉；

④將步驟③獲得的混合預(yù)制粉采用350目的篩子篩分，得漏過篩孔的待用粉料；

2）涂料制備

①將1）中步驟④獲得的粉體待用粉料與硅酸鋁纖維25份、磷酸硅4份、去離子水10份混合并攪拌均勻，即獲得所需膏狀吸熱涂料。

采用上述方法制備的環(huán)保涂料，由以下重量份的材料組成：碳化硅粉65份、玻璃纖維9份、鎳基合金粉5份、膨潤土粉末5份、高嶺土粉末35份、硅酸鋁纖維25份、磷酸硅4份、去離子水10份。

本發(fā)明的換熱裝置的余熱回收環(huán)保涂料的可承受1500℃的高溫，適用1000℃以上換熱裝置使用，導(dǎo)熱系數(shù)約400W/m·K，采用本發(fā)明涂覆的金屬管，在中性、酸性及堿性鹽霧試驗中，均持續(xù)試驗96h未發(fā)現(xiàn)腐蝕點。

對所公開的實施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。