[发明专利]一种用于工业窑炉的远红外辐射元件及其制备方法

说明书

本发明属于远红外辐射元件技术领域，提出了一种用于工业窑炉的远红外辐射元件及其制备方法，其配方由以下重量份的组分组成：钒钛尾渣60～70份，碳化铌3～5份，碳化钼1～2份，笼型聚倍半硅氧烷1～2份，填料20～30份，可再分散乳胶粉5～8份，聚结助剂3～7份，抗氧化剂5～7份，苯丙乳液30～50份，消泡剂1～2份。本发明解决了远红外辐射元件辐射率低、易形变或开裂的问题。

技术领域

本发明属于辐射元件技术领域，涉及一种用于工业窑炉的远红外辐射元件及其制备方法。

背景技术

工业窑炉的供热方式大多以火焰炉(或称燃料炉)为主。其中有部分热量会排放浪费掉。通过保温、吸热、辐射技术，强化辐射传热，对改善工件加热质量、降低燃耗有较好的效果。传统工艺中，采用在己建好或己运行的炉膛内安装远红外辐射元件的做法来增加辐射传热面积。

远红外辐射材料作为一种节能新材料，广泛应用于航空与军事材料、新型建筑材料、各种工业窑炉及民用锅炉吸热表面等领域。远红外辐射材料可以明显提高工业窑炉的热效率并达到节能效果。

远红外辐射材料的主要成分为辐射率较高的过渡金属氧化物、氮化物、碳化物和硼化物的多元体系，但是一些较稀有金属元素价格昂贵，资源短缺。而钒钛尾渣是钢铁企业中经一系列工艺提钒后产生的尾渣，每年产量巨大，造成堆存，不仅资源浪费，而且对环境造成影响。钒钛尾渣中富含钒、铬、硅、铁、钛等成分，用于生产远红外辐射材料，对我国能源短缺的改善和低碳经济的发展具有重要的现实意义，也是我国产业政策、能源环境发展的需求。

目前的远红外辐射材料在温度较高的工业窑炉中持续工作2至3年后，高温会对远红外辐射材料的性能造成极大的影响，使得远红外辐射元件的热稳定性差，导致形变或开裂，从而影响远红外辐射元件的红外辐射率，甚至使远红外辐射元件报废，从而影响工业窑炉的生产及经济效益。

发明内容

本发明提出一种用于工业窑炉的远红外辐射元件及其制备方法，解决了上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种远红外辐射元件，由以下重量份的组分组成：

钒钛尾渣60～70份，碳化铌3～5份，碳化钼1～2份，笼型聚倍半硅氧烷1～2份，填料20～30份，可再分散乳胶粉5～8份，聚结助剂3～7份，抗氧化剂5～7份，苯丙乳液30～50份，消泡剂1～2份。

进一步，一种远红外辐射元件，由以下重量份的组分组成：

钒钛尾渣65份，碳化铌4份，碳化钼1.5份，笼型聚倍半硅氧烷1.5份，填料25份，可再分散乳胶粉7份，聚结助剂5份，抗氧化剂6份，苯丙乳液40份，消泡剂1.5份。

进一步，所述钒钛尾渣由以下重量份的组分组成：

SiO₂35～40份，CaO5～7份，MgO15～20份，Fe₂O₃30～40份，Al₂O₃15～25份，TiO₂10～15份，MnO3～5份，V₂O₃0.12～0.2份，Cr₂O₃0.08～0.13份。

进一步，所述钒钛尾渣由以下重量份的组分组成：

SiO₂38份，CaO6份，MgO17份，Fe₂O₃35份，Al₂O₃20份，TiO₂13份，MnO4份，V₂O₃0.16份，Cr₂O₃0.1份。

进一步，所述填料包括以下重量份的组分：