专利名称：离心铸造高合金炉管金属型涂料及方法
技术领域：
本发明推出的是一种在石油化工行业的高合金转化管、集合管、乙烯裂解管的生产过程中所使用的涂料，具体地说，是离心铸造高合金炉管金属型涂料及方法。
背景技术：
我国石油化工行业所使用的高合金转化管、集合管、乙烯裂解管；建材行业的浮法玻璃退火窑辊道所使用的托棍等，都是利用离心铸造工艺生产的高合金炉管。在这个生产过程中所用的工装为金属型离心铸造模具。近2000℃的高温钢水浇入这个模具中冷却成型后，再将成型后的炉管从模具内腔顶出。
在我国现有的几家炉管厂中，所使用的涂料大多是从美国威斯康星洲的一家公司进口的，我厂在前几年也有少量进口，用来对这种涂料的使用情况进行对比。这种进口涂料在使用过程所表现出的性状说明，它的主要成分是以石英粉和锆英粉为主要耐火材料、水玻璃溶液为粘接剂、附以硅藻土等为悬浮剂的一种离心铸造涂料。由于我国在此之前没有生产这种涂料的技术，这种需求全部依赖进口。且这种涂料也有一定的缺点1)、高温强度较低，由于它使用的粘接剂为水玻璃，在喷涂过程中存在着凝固温度高、速度快的特点，造成水玻璃凝固后强度较低，导致涂料高温强度下降；2)、炉管表面质量较差，由于水玻璃在凝固时存在着低温膨胀，石英粉在高温时出现相变，也存在着体积膨胀的现象。这两种体积膨胀因素的叠加造成了涂料层稳定性较差，导致炉管表面质量下降；3)、涂料的溃散性较差，由于水玻璃的残留强度高、这种涂料又不具备结壳性，造成炉管表面存在粘砂情况；4)、价格高、存在着一定的储存期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使涂料在低温时的塑性增加，提高涂料层在浇注时抗冲刷的能力和金属型高速运转时抗震动的能力，且可提高炉管表面质量，有效消除由于粘砂而引起的清理费用，并可以实现随用随制，解决了涂料的运输、储存的困难的离心铸造高合金炉管金属型涂料及方法。
本发明是这样实现的所公布的离心铸造高合金炉管涂料是以锆英粉为耐火材料、硅溶胶为粘接剂；加入纤维素和聚乙烯醇为了提高涂料的低温强度、增加涂料的塑性；加入荧石粉是涂料具有结壳性，加入膨润土以增加涂料的悬浮性。
其成分如下锆英粉100KG 硅溶胶5～15KG 荧石粉2～6KG 纤维素80～200G聚乙烯醇80～200G 膨润土3～8KG混制方法将100KG的锆英粉、荧石粉2～6KG、膨润土3～8KG加入轮碾机内，干混15分钟，加入用水溶解的80～200G纤维素、80～200G聚乙烯醇和5KG水，混碾3小时。加入硅溶胶5～15KG混碾30分钟，即可制得该材料。
本发明的有点在于
1)本发明公布的这种离心铸造高合金炉管金属型涂料由于粘结剂的不同在喷涂后涂层的低温强度增加；由于纤维素和聚乙烯醇的加入，使涂料在低温时的塑性增加，提高了涂料层在浇注时抗冲刷的能力和金属型高速运转时抗震动的能力。
2)本发明公布的这种离心铸造高合金炉管金属型涂料由于在耐火材料和粘结剂上都选用了稳定性较好的材料，提高了炉管表面质量。
3)由于结壳剂的加入，使涂料层能够随炉管的顶处而附着在炉管表面后带出，随温度的降低而爆裂脱落，消除了由于粘砂而引起的清理费用。
4)可以实现随用随制，解决了涂料的运输、储存的困难。
5)降低了生产成本。
我厂在开发离心铸造高合金炉管这种产品的初期，为了解决进口产品在运输、储存与我厂实际生产的不适应的状况，解决这种涂料的强度低、溃散性差的问题，提高我厂炉管表面质量、降低生产成本，投资研发了这种产品。从这种产品的粘接剂、耐火材料上做了根本性的改变，并添加了一定的有剂材料以增加涂料的低温强度，加入了结壳材料，使其在高温情况下具有结壳性。
具体实施本发明所提供的离心铸造高合金炉管涂料是以锆英粉为耐火材料，在配制过程中都是以100KG的锆英粉为基础，加入不同组份的其他材料而制成不同性能的涂料。
实例1、锆英粉100KG、硅溶胶5KG、荧石粉2KG、纤维素80G、聚乙烯醇80G
膨润土3KG。
混制方法将的锆英粉、荧石粉、膨润土、加入轮碾机内，干混15分钟，加入用水溶解的80G纤维素、80G聚乙烯醇和5KG水，混碾3小时。加入硅溶胶5KG混碾30分钟。
这种方法混制出的涂料呈灰白色、膏状涂料，手感较细腻。在使用过程中高温强度、结壳性适中的特点，适合于口径较小的高合金乙烯管离心铸造工艺的要求。
实例2、锆英粉100KG、硅溶胶8KG、荧石粉3KG、纤维素150G、聚乙烯醇100G膨润土3KG。
混制方法同实例1。适合于口径在100-200mm的转化管、集合管等高合金炉管离心铸造工艺的要求。
实例3、锆英粉100KG、硅溶胶15KG、荧石粉8KG、纤维素200G、聚乙烯醇200G膨润土3KG。
混制方法同实例1。适合于口径在大于200mm的集合管、托棍、冶金反应器的等高合金炉管离心铸造工艺的要求。
上述混制设备使用轮碾式涂料混制机，其型号为CMSA-800轮碾机，由中国盖州市熊越铸造厂生产。
该材料具有耐热、抗冲刷、成本低、剥落性好、喷涂过程中对型筒的温度要求不高、使用时生产的炉管表面不平度较低，适用于石化、冶金、建材等行业的耐热炉管的生产。
权利要求
1.离心铸造高合金炉管金属型涂料，其特征在于成分为锆英粉100KG硅溶胶5～15KG 荧石粉2～6KG 纤维素80～200G 聚乙烯醇80～200G 膨润土3～8KG。
2.离心铸造高合金炉管金属型涂料的方法，其特征在于混制方法为将100KG的锆英粉、荧石粉 2～6KG、膨润土 3～8KG加入轮碾机内，干混15分钟，加入用水溶解的80～200G纤维素、80～200G聚乙烯醇和5KG水，混碾3小时。加入硅溶胶5～15KG混碾30分钟。
3.混制设备使用轮碾式涂料混制机。
全文摘要
一种离心铸造高合金炉管金属型涂料及方法，成分为锆英粉100KG、硅溶胶5～15KG、荧石粉2～6KG、纤维素80～200G、聚乙烯醇80～200G、膨润土3～8KG；混制方法为将100KG的锆英粉、荧石粉2～6KG、膨润土3～8KG加入轮碾机内，干混15分钟，加入用水溶解的80～200G纤维素、80～200G聚乙烯醇和5KG水，混碾3小时。加入硅溶胶5～15KG混碾30分钟，由于粘结剂的不同在喷涂后涂层的低温强度增加；由于纤维素和聚乙烯醇的加入，使涂料在低温时的塑性增加，提高了涂料层在浇注时抗冲刷的能力和金属型高速运转时抗震动的能力。
文档编号B22D13/00GK1520951SQ0310189
公开日2004年8月18日 申请日期2003年1月29日 优先权日2003年1月29日
发明者李克雄, 王有元 申请人:中国石油天然气集团公司