本發明屬于金屬防腐蝕,具體涉及一種燒結電除塵系統陽極板防護涂料。
背景技術:
1、燒結電除塵器是鋼鐵企業的重要環保設備,燒結電除塵系統內部腐蝕環境嚴苛、復雜,主要表現為:氯鹽含量高、酸性氣體凝結、溫度高低交變、煙氣顆粒磨蝕、電場作用等。陽極板是電除塵系統的主要部件,其作用是收集煙塵顆粒,陽極板的用鋼量通常為電除塵系統總用鋼量的40%~50%。在前述多種腐蝕因素耦合作用下,電除塵系統陽極板的使用壽命較短,陽極板的腐蝕成為電除塵系統運行過程中面臨的嚴重問題。
2、圍繞電除塵系統構件腐蝕防護問題,國內開展了一些研究;如公開號為cn105536993a的專利提供了一種用環氧樹脂層膠粘玻璃纖維用于碳鋼陽極板表面改性的制備方法,該方法對陽極板涂刮耐溫110℃以上且耐酸腐蝕的環氧樹脂,在陽極板表面涂刮多層環氧樹脂層,采用滾壓消泡方式進行涂料內部的氣泡消除,再粘附低密度玻璃纖維布并使玻璃纖維布底層壓入未徹底固化的環氧樹脂上層中;其可以在低沖洗水量條件下,形成的表面液膜均勻、穩定,可有效防止極板積灰結垢,從而保證濕式電除塵器的長期高效、穩定運行;然而,燒結電除塵系統內部煙氣溫度通常為120℃以上,且含有大量so2,故該專利所述的涂覆層耐溫性能、抗老化性能均難以滿足燒結電除塵系統的防腐蝕要求;此外,涂覆層制備過程中使用的異辛酸鈷具有致癌性和皮膚刺激性,過氧化甲乙酮易燃且有皮膚刺激性;該方法共需涂覆三層環氧樹脂,每兩層之間涂覆時間間隔均為16?h以上,環氧樹脂層粘附玻璃纖維布后還需要放置3~5天,因此,該涂覆層的制備效率不高。專利cn103421398a公開了一種自清潔靜電集塵器及靜電集塵極板表面涂料,涂料由水性丙烯酸樹脂、二乙二醇丁醚、潤濕劑、流平劑、水性氨基樹脂以及高導電石墨粉組成,可有效解決油污的粘附問題;但其耐熱性能難以滿足燒結電除塵系統的使用要求。專利cn1125754a公開了一種導電型防銹防腐耐熱涂料及其制備方法和用途,涂料主要由石墨、合成樹脂清漆、硅油及金屬氧化物類填料及溶劑混合制成;涂層具有良好的導電防銹防腐耐熱性能,可耐受350℃的高溫高濕的惡劣環境;但其含有四氧化三鉛及有機溶劑,在日益嚴格的環保要求下難以推廣使用。專利cn1775879a公開的煙氣凈化防腐導電涂料由乙烯基脂樹脂、導電微粒、過氧化物固化劑、促進劑、苯乙烯等組成,適用于電子束輻照和脈沖電暈放電脫硫脫硝裝置、濕式電除塵、超低溫電除塵等電暈放電類煙氣凈化設備的腐蝕防護,也可用于捕集低比電阻粉塵電除塵、不要求導電的一般煙氣凈化設備的腐蝕防護;但該涂料含有有機溶劑,同樣不符合日益嚴格的環保要求。
技術實現思路
1、為克服上述現有技術的缺陷,本發明通過對防護涂料組分的選擇、配比優化等工藝手段,提供了一種適用于鋼鐵生產領域燒結電除塵系統的陽極板防護涂料,并獲得良好的綜合性能。
2、為了實現上述發明目的,本發明提供了一種燒結電除塵系統陽極板防護涂料,所述防護涂料由粘結劑、填料和助劑組成;
3、其中,所述粘結劑為硅酸鋰水溶液;
4、所述填料為銅粉,填料與粘結劑的質量比為1.5~2:1;
5、所述助劑由防沉助劑和導電助劑組成,所述防沉助劑由氣相二氧化硅與滑石粉組成,氣相二氧化硅添加量為粘結劑質量的2.5%~3%;滑石粉添加量為粘結劑質量的1.2%~2%;導電助劑添加量為粘結劑質量的3%~7%。
6、上述技術方案中,進一步的,所述硅酸鋰模數為6.5~9,所述硅酸鋰水溶液的質量濃度為15%~21%。
7、在上述防護涂料組分中,粘結劑中硅酸鋰是涂層的主要成膜物之一。硅酸鋰的si-o鍵與填料、鋼鐵表面的鐵元素等生成硅酸鹽聚合物;硅酸鋰可吸收空氣中的水分和二氧化碳,繼續反應生成網狀、不溶性產物,為涂層提供內聚力的同時使涂層緊密附著于鋼鐵基板表面。
8、進一步的,所述銅粉的平均粒徑為18μm~38μm;
9、填料為銅粉,在涂料固化成膜后銅粉顆粒組成導電網絡,使涂層具備導電性;其添加量及顆粒尺寸對涂層性能具有顯著影響。
10、進一步的,所述氣相二氧化硅平均粒徑為7?nm~15?nm,滑石粉平均粒徑為2.3μm~5.7μm。
11、助劑中的防沉助劑為氣相二氧化硅和滑石粉。在涂料中,由于銅粉與粘結劑之間密度差異大,銅粉顆粒易發生沉降。氣相二氧化硅的加入使涂料產生觸變性,靜止時涂料粘度較大,使銅粉顆粒不易沉降。當涂料被攪拌時其粘度隨著切變應力的加大而下降,有利于涂覆施工。滑石粉同樣起到調整涂料粘度防止銅粉顆粒沉降的作用,同時兼有提高涂層導電性能的作用。
12、進一步的,所述導電助劑為三氟甲磺酸鋰、四氟硼酸鋰、四氟硼酸鈉中的一種。所述三氟甲磺酸鋰、四氟硼酸鋰、四氟硼酸鈉三種鹽具有良好的導電性和較好的熱穩定性,且可提升涂層對極板的腐蝕防護性能。
13、與現有技術相比,本發明的有益效果:
14、本發明的一種燒結電除塵系統陽極板防護涂料,可在陽極板表面形成防腐蝕性能、耐熱性能、導電性能良好的防護性涂層;涂料中不含有機溶劑也不含有重金屬、游離酸等有害物質,具有顯著的安全環保特征;可有效延長燒結電除塵陽極板的服役壽命。
1.一種燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述防護涂料由粘結劑、填料和助劑組成;
2.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述硅酸鋰模數為6.5~9,所述硅酸鋰水溶液的質量濃度為15%~21%。
3.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述銅粉的平均粒徑為18μm~38μm。
4.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述氣相二氧化硅添加量為粘結劑質量的2.5%~3%;所述滑石粉添加量為粘結劑質量的1.2%~2%。
5.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述氣相二氧化硅平均粒徑為7?nm~15?nm,滑石粉平均粒徑為2.3μm~5.7μm。
6.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述導電助劑為三氟甲磺酸鋰、四氟硼酸鋰、四氟硼酸鈉中的一種。
7.根據權利要求1所述的燒結電除塵系統陽極板防護涂料,其特征在于,所述導電助劑添加量為粘結劑質量的3%~7%。