志盛威华---郭亚楠--涂料技术专员<\/p>
中频电炉作为金属加热和金属熔炼的手段，在工业行业得到广泛的应用。随着中频电炉的功率不断增加，应用领域不断拓宽，曾经被忽视的绝缘问题逐渐成为中频电炉发展的一个重要障碍。中频电炉是通过电能转换成热能的非标感应加热设备，把380v转换成直流500v或者中频电压750v等高电压，并且在一定功率下会产生大电流，这就要求志盛威华绝缘涂料专家提示，在设计制造中频电炉感应加热设备时候要非常注意绝缘处理，中频电炉的绝缘处理不好，通常会导致中频电炉漏电、打火、短路、感应器线圈异响、烧毁设备等非常严重的故障，轻者损坏设备重者会发生人生事故。因此，如何做好感应器线圈绝缘就成为确保中频炉稳定运行的一个重要前提条件。<\/p>
中频电炉在运行过程中，往往因一些原因在炉衬中形成裂纹而导致钢液渗漏事故，这种情况可能引起感应圈及绝缘柱和磁轭的绝缘损坏，甚至引起感应圈铜管熔断使得高温钢液与感应线圈中的冷却水接触，从而引起更严重的后果。<\/p>
中频感应炉在日常生产中，感应线圈表面会出现绝缘涂料脱落和碳化的现象，甚至出现匝间短路、打火的情况。根据现场勘查造成以上现象的原因有以下几点：<\/p>
1. 感应炉内耐火材料变薄，辐射到线圈上的热量增加，线圈工作的环境温度变高，普通的绝缘涂料没有耐高温的性能，易于被碳化。<\/p>
2. 感应炉在出钢时，高温液体飞溅到感应炉线圈上，线圈表面的绝缘涂料被直接破坏。<\/p>
3. 熔融金属液体从耐火材料的渗出，直接接触到线圈表面，立即将线圈表面的绝缘层破坏。若绝缘涂料没有耐高温的性能，渗出的金属液体会将线圈直接烫穿，绝缘涂料要具有很好的耐高温性能和采用志盛威华高温溶液，才能有效的保护线圈高温下安全。<\/p>
4. 感应线圈所处的环境气氛腐蚀性较强，普通的绝缘涂料无法有效抗腐蚀，易于变质脱落，失去绝缘能力。<\/p>
5. 工厂的金属粉尘比较严重，粉尘附着在线圈表面形成导体，线圈表面失去绝缘能力，导致线圈短路和打火现象严重。<\/p>
6. 感应线圈的局部有冷却水渗漏现象，在线圈表面没有绝缘能力的情况下导通线路，导致线圈打火。<\/p>
因此在设备运行时，认为有必要使用漏炉报警检测装置，在钢液未到达感应圈前就发出报警信号，提高足够的时间采取措施防止漏炉事故发生，保障生产安全。<\/p>
漏炉报警装置的基本原理是从炉衬中预埋的不锈钢丝引出一个探测级，再从金属底部引出一个探测极，在这两个探测极之间加上一直流电源，通过一只毫安表连续测量和显示漏电流的大小，如果漏电流超过设定保护值，则比较器翻转，保护继电器动作、可发出声光报警，使电炉操作人员及时停止设备运行，仔细检查并采取设备处理问题，以达到漏炉保护的目的。<\/p>
中频炉在使用过程中产生漏炉的原因很多，主要原因如下：<\/p>
① 炉衬材料质量不合格；<\/p>
② 炉衬材料在混合时配方不合理；<\/p>
③ 打结炉衬工艺过程不成熟 ；<\/p>
④ 没有按照烘烧炉衬的工艺曲线烘烤炉衬；<\/p>
⑤ 炉衬在使用过程中热胀冷缩太快；<\/p>
⑥ 炉衬使用后期太薄。<\/p>
目前找到一款既耐高温且易于操作施工，附着能力强，寿命持久的高温绝缘涂料成为突破中频炉大型化发展的关键因素。人们早就意识到电炉线圈绝缘涂料采用具有来高温绝性能缘涂料的重要性，然而常规的高温绝缘涂料，其实质多为有机硅材质的涂料，按照其较高耐温的程度分为A,E,B,F,H 五个等级。<\/p>
即使是耐温较高的H等级，其较高的极限温度也不过180℃，而实际实用时不建议温度超过140℃，根本不能满足中频电炉的使用环境。因为中频电炉在生产过程中由于现场不可控的一些原因通常会发生局部温度过高，有机硅绝缘涂料在温度稍高即会碳化脱落，导致打火。而打火反过来有增加绝缘涂料碳化脱落，形成一个恶性循环。这就是为什么在现场看到线圈上有很多绝缘涂料碳化形成的黑斑。一旦黑斑形成，线圈就会频繁的打火。<\/p>
在意识到常规的绝缘涂料无法有效保护中频线圈的绝缘后，业内进而有采用缠云母带包扎在绝缘涂料表面达到耐高温目的的处理方式。然而，包裹云母带操作过程复杂繁琐，需要消耗大量的人工，且表面美观度不高。更为要命的是云母带是采用云母粉和粘结剂压制而成。云母粉本身的耐温较高，超过600℃，可是粘结剂通常为有机硅材质，其耐温能力变成决定云母带耐温的瓶颈，因此云母带实质的耐温能力也不过200 ℃左右。<\/p>
包裹云母带不能根本解决中频电炉高温下绝缘的问题。之后，市面上又出现了一种高温烤涂料，其实质就是在线圈的表面通过烤制的方式增加一层陶瓷层，该涂层外观光洁度高，美观大方，乍一看易于被客户接收，然而随之而来发现的问题却也是致命的，包括：烤涂料的成本高昂，每公斤的成本多在1000多元烤制过程复杂，需要多次恒温烘烤，长时间保温烧结要专门的烘烤设备，投资大，不适用于中小企业；烤涂料层硬度高、易碎，运输过程需要特别保护，因此无形中增加了运输成本和风险；一旦烤涂料层表面破损，无法在客户现场修复，需要运输到生产厂家施工，修复成本高昂。<\/p>
目前国内在感应电炉上使用的绝缘涂料多是出于使产品表面美观，光洁度更高的原因，其实际的绝缘效果在感应电炉的使用环境下非常微弱。究其主要原因是因为常规的绝缘涂料耐高温，耐腐蚀的性能差。而感应电炉的使用环境大多较为恶劣，虽然有水冷系统，也不能确保绝缘涂料一直在处于较低的温度环境下工作。长时间的根据总结志盛威华绝缘涂料专家讲到，由于金属粉尘的导致的局部打火发生，该部分的绝缘涂料即被迅速碳化，碳化后的绝缘材料彻底失去绝缘效果变成导体，反过来加速打火与电流泄漏的发生，从而形成恶性循环。除此之外，电炉使用环境的多数情况下有酸碱性的腐蚀气氛，易导致绝缘涂料腐蚀变质或者最终脱落，长期会给电炉带来破坏，给公司带来严重的经济损失。<\/p>
针对以上常规绝缘涂料或者常规绝缘方式存在的问题，北京志盛威华化工有限公司推出了中频电炉线圈专用的耐高温系列绝缘涂料，可有效解决以上提及的问题。绝缘等级高，耐温高的绝缘涂料耐高温涂料备受关注，作为一种新型功能涂料，是一种集绝缘为主导，不阻隔热、耐高温、防水防潮耐磨为增能作用于一体。这种功能型涂料就是志盛威华公司的ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料耐温600℃，是志盛威华公司历经多年的研发成果，该涂料采用无机—有机嫁接技术，溶液分子改性螯合处理，全面发挥出无机和有机材质的优势，耐温可以达到600℃，附着力好，可以涂刷在任何材质上抗高温下绝缘屏蔽电流通过，防电晕放点现象产生。<\/p>
ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料耐温600℃可在被涂物体表面形成一层具有较高体积电阻率，能承受较强电场而不被击穿的陶瓷涂层。该涂层具有较高的机械强度和良好的化学稳定性，能耐老化，耐水，耐化学腐蚀，涂层导热系数高，容易释放热量，同时还具有耐机械冲击和热冲击性能，该涂层可在相应的工作温度内下连续工作。无机—有机改性螯合嫁接成膜溶液，施工简单，只是根据不同的抗电压电流情况，单一涂层涂刷一定的厚度即可。<\/p>
ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料耐温600℃以下，采用本公司专有技术生产的无机-有机聚合物基料，体积电阻率高、结构紧密的无机晶体材料组成，如氧化铝、氮化硅等为填料，以本公司生产的陶瓷微粒为高温成膜物为主，组成耐高温绝缘涂料。在生产过程中严格控制原材料配比，避免杂散离子，尤其碱金属或碱土金属离子的引入；尽量减少玻璃相的含量，并尽量降低为改善工艺性能而加入的玻璃相的导电率。在生产过程中，还注意严格控制引入铁，钴等可变价金属离子，以免产生自由离子和空穴。同时严格控制生产过程中的温度和气氛，以免产生氧化还原反应而出现电子和空穴，防止产生晶格转换而造成晶体缺陷。耐高温绝缘陶瓷涂料可以涂刷各种材质上，常温自然固化，固化时间在24小时以上。<\/p>
涂料为双组份，按照9：1质量比配制，搅拌均匀后静置5分钟以上进行熟化备用。<\/p>
第一道ZS-1091 600℃耐高温陶瓷绝缘涂料涂刷厚度要薄，以便和基体物体很好的附着，厚度在40-60μm左右。<\/p>
从第二道开始施工厚度为80-100um\/道左右。<\/p>
施工时要十字交叉也就是横竖交叉喷涂或刷涂。<\/p>
多道施工时，须等前一道表干后方可进行第二层的施工，在常温情况下涂刷一遍的表干时间在2-3小时。<\/p>
通过多道施工达到设计膜厚。<\/p>
溶剂型耐高温陶瓷绝缘涂料涂层主要性能特点如下：<\/p>
高的体积电阻率，室温下大于 1012Ωm；<\/p>
高的介电强度（击穿强度），大于 10KV\/mm；<\/p>
介质损耗角正切值≤1%；<\/p>
耐电弧值≥150S；<\/p>
良好的化学稳定性，耐水，耐潮湿、耐老化，耐腐蚀性。<\/p>
闪点、燃点高，抗老化性好。<\/p>
耐热 600℃，可长时间在600℃以下工作。<\/p>
涂层光滑，附着力好，施工方便。<\/p>
涂料优异的性能得益于使用方法的科学，志盛威华采用公司专有技术生产有机-无机聚合物基料，在耐热聚合物中加入耐热填料，扬长避短，性能相互补充，有机-无机结构相结合的方法大幅度地提高涂层材料的耐热以及抗氧化等性能。涂层在低温阶段主要由有机树脂起作用，在高温阶段则以无机材料为主要骨架。志盛威华特有耐高温绝缘溶液，利用有机硅树脂的耐高温及良好的绝缘性能和其在高温下分解的残留物能与无机填料离子相互结合的特性，并选择多元杂环结构的化合物作为交联固化剂，使涂层在高温分解后，仍具有致密涂膜，从而使涂膜具有良好的电绝缘性能和对底村良好的附着力。北京志盛威华化工有限公司从而研制出可低温-60℃，高温600℃，超高温1800℃等具有高电绝缘性有机-无机复合高温绝缘涂料。<\/p>
ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料是专用于感应炉线圈的耐高温绝缘涂料。绝缘涂料可在被涂物体表面形成一层具有较高体积电阻率，能承受较强电场而不被击穿的陶瓷涂层。该涂层具有较高的机械强度和良好的化学稳定性，能耐老化，耐水，耐化学腐蚀；同时还具有耐机械冲击和热冲击性能，该涂层可在相应的工作温度内下连续工作。<\/p>
使用高温绝缘涂料5个月后，我们对效果做了统计分析，效果如下：<\/p>
使用高温绝缘涂料前平均吨钢电耗（统计2个月）：832度\/吨<\/p>
使用高温绝缘涂料后的平均吨钢电耗（统计5个月）：719度\/吨。<\/p>
节能效果：吨钢节电113度\/吨，节能13%以上。<\/p>
项目报告基本信息：<\/p>
中频炉熔化能力：12吨\/炉<\/p>
主要入炉料：废钢50%，直接还原铁DRI50%<\/p>
使用涂料：ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料<\/p>
应用区域：中频电炉的感应线圈<\/p>
电耗对比分析（统计使用ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料后5个月数据）<\/p>
熔化钢水总计：12,100吨<\/p>
按之前的平均电耗测算的电耗共计：12,100x832=10067兆瓦<\/p>
使用ZS-1091涂料后的实际电耗共计：8700兆瓦<\/p>
省电：1367兆瓦<\/p>
熔化效率分析：<\/p>
平均熔化时间（使用涂料前）：215分钟，即3小时35分l<\/p>
平均熔化时间（使用l091涂料后）：189分钟，即3小时9分<\/p>
节能时间：26分钟煤炉次，即熔化效率提高12%。<\/p>
北京志盛威华化工有限公司是一家聚研发、生产、销售于一体的工业涂料厂家，在业界享有很高的声誉，与中外很多知名企业形成战略合作伙伴关系。历经多年的研究开发，上万次的高温绝缘试验，生产的ZS-1091耐高温绝缘涂料耐温可以达到600℃和1800℃两种，绝缘涂料采用志盛威华特制高温溶液作为成膜物，水性无机高温涂料，水性环保，无任何挥发物产生，完全符合国家环保标准。<\/p>
高性能产品，为志盛“立志盛大”提供了坚实的基础，一流的科研技术为志盛“威耀中华”提供了有力的保障，优质的服务似乎成为志盛立于涂料市场不败的一个重要的原因。这就要求我们的服务面面俱到”志盛的领导在公司的年终大会上这样讲到。其实纵观志盛的发展史，由于公司服务和产品问题而退货或者投诉的少之又少，这些要归功于志盛严格的销售管理体系。公司实施销售全责制，要求服务热线时时畅通，服务人员刻刻在岗。仅仅只是产品的销售并不代表户主关系的结束，如若售后出现问题，意味着整个销售工作就没完成，一次合作，终身服务， “一切为了客户，为了客户的一切”不能只是口号，喊过就完，要付之于行动。不仅要喊的响亮，而且干的也要出色，百分百的满足客户的需求，才使其无百分之一的机会翻身。为把志盛的服务做的更专，志盛不惜花费重金，借助强大的网络媒体，建立了自己的网络销售体系，客户随时可以了解志盛的动态及产品的详细情况。其实为客户准确、及时、有效的提供最专业的技术咨询与热情的产品服务是志盛威华的一贯追求。<\/p>
北京志盛威华化工有限公司是北京市科委认证的高新技术企业，是专业研究节能技术，开发及推广新型节能涂料的高科技型企业，公司的联合单位有北京志盛博卡节能技术研究院和北京志盛威华科技发展有限公司。<\/p>
北京志盛威华化工有限公司以高新技术为核心，依托北京志盛博卡节能技术研究院及中科院、航天部等大型科研单位的支持，与清华大学等高校进行了长期科研合作，公司研发、生产、销售国内外最前沿的节能产品和节能项目服务。公司研发、生产的多种节能产品都为世界首创，并在多个国家申请专利。公司主要产品体系有：ZS隔热保温系列、ZS热反射隔热系列、ZS特种防腐系列、ZS绝缘防护系列、ZS粘合剂系列、ZS耐磨防水系列、ZS自洁不沾覆系列、ZS红外线辐射吸收系列、ZS高温抗氧化封闭系列、ZS耐高温防护系列。公司产品主要针对高能耗、特种强腐蚀、强氧化的高温环境工况，目前公司产品最高耐温达3000℃。<\/p>
公司秉承“创造一流产品，追求卓越服务”的经营理念，本着“团结、拼搏、创新、共赢”的经营信条，树立了许多高效利用能源典范。<\/p>
郭亚楠， 158-1065-2766，硕士学位，龚总后一直在化工涂料研究和粘合剂等高分子应用研究。在国内外刊物上发表论文5篇，对特种耐高温涂料有很深的技术基础，在志盛威华多年从事耐高温涂料服务现场，对耐高温涂料技术和应用在行业内是首屈一指。<\/p>
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