專利名稱：用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料。
背景技術(shù)：
在軋制鋼材過程中，首先利用推鋼的方式將鋼坯輸送到加熱爐內(nèi)對其進行加熱，對于軋制普通鋼坯而言，加熱爐的溫度通常被設(shè)置在1100-1180°C之間。當(dāng)鋼坯被加熱到預(yù)定溫度后，再將其輸送到軋機中進行軋制。由于鋼坯在此溫度下，能夠激發(fā)出其內(nèi)鐵離子的活性，使其從內(nèi)部向外部擴散，而加熱爐內(nèi)的氧原子在鐵離子的吸服下會向鋼坯表面擴散，這兩種元素后相遇后所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會生成鐵的氧化物，該氧化物包括三氧化二鐵和四
氧化三鐵，以及氧化鐵，其化學(xué)式為Fe203+Fe304+Fe0，其所形成的氧化鐵皮含量越大，對鋼材的損失也越大，即便加熱爐內(nèi)氧氣的濃度很低，鋼坯表面所產(chǎn)生的氧化鐵皮也具有一定的厚度，特別是加熱爐所使用燃料大多采用重油或混合煤氣，其空燃比為7 :3，而重油或混合煤氣中均含有多種不同的氣體，如C02、H2O, CO、H2, CH4和H2S等，其中的H2S燃燒后會生成SO2,而SO2與鐵反應(yīng)生成FeS，F(xiàn)eS能降低氧化鐵皮的溶點(最低為1190°C )，從而加劇氧化鐵皮溶化，促使鋼坯快速氧化。為了防止鋼坯在加熱爐中更多的氧化，在推鋼前采用向鋼坯表面噴涂涂料的方式來解決氧化問題。現(xiàn)有技術(shù)中的涂料，大多是以鉻鎂合成料為主料，并輔以粘土、硅酸鹽熔塊料或高爐渣，再加上懸浮劑、分散劑、粘合劑等。其中的懸浮劑、分散劑、粘合劑分別由三聚磷酸鈉、甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉構(gòu)成。在該種涂料中，由于粘土和硅酸鹽熔塊需預(yù)先燒結(jié)后才能作為輔料使用，且鉻鎂合成料中含有高價格的三氧化二鉻，所以，該種涂料的制作工藝相對復(fù)雜，成本較高；同時，即便采用價格低的高爐渣作輔料，但因高爐渣中含有大量的不耐高溫的氧化鈣，而起到懸浮和分散作用的三聚磷酸鈉、甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉的熔點相對較低，所以，該種涂料在加熱爐的高溫侵蝕下會脫離鋼坯表面，從而造成鋼坯在此溫度下被氧化。中國專利1036396A號公開的名稱為“硅鋼板坯加熱防氧化涂料”給出一種解決方案。該種涂料以普通鎂砂或廢鎂磚粉和電容鎂砂為主料，輕粘土硅酸鹽熔塊和工業(yè)三氧化二鉻為輔料，以三聚磷酸鈉和聚丙烯酸鈉為添加劑制成，從中可以看出，該涂料采用的也是鎂鉻質(zhì)涂料，雖然具有一定的抗液態(tài)硅鋼侵蝕的能力，但其粘結(jié)性能較差，致使該涂料被加熱后極易開裂和脫落，且三氧化二鉻的價格很高，從而提高涂料的制作成本；另外，三聚磷酸鈉和聚丙烯酸鈉在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性能也相對較差，致使該涂料防氧化效果不很理
本巨
ο最主要的問題是，在軋制中碳鋼、高碳鋼、合金鋼和軸承鋼等特鋼時，加熱爐的溫度通常在1230 - 1270°C之間，而采用上述的現(xiàn)有技術(shù)的涂料，其防氧化性能非常差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用提高粘結(jié)性和耐高溫性的方式解決化學(xué)穩(wěn)定性差和開裂脫落等問題的用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料。本發(fā)明所提出的用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料由骨料和質(zhì)量百分比是骨料的35-60%的玻璃水構(gòu)成，其中的骨料包括以下質(zhì)量百分比的物料鎂磚粉20-60%，電熔鎂砂10-30%，石英砂10-30%，高鋁粉10-30%。其中的鎂磚粉是鋼鐵企業(yè)的廢棄物，而且具有相當(dāng)好的抗水性，即吸水性能差，致使涂料在高溫下分子間也不會膨脹，同時電熔鎂砂、石英砂和高鋁粉也均具有很好的抗水性和耐高溫性，特別是鎂磚粉和電熔鎂砂的耐高溫性和抗水性均優(yōu)于氧化鎂粉，而玻璃水具有非常好的粘結(jié)性和耐高溫性，且能延長液態(tài)涂料的使用時間，利用上述物料制成的涂料即便在1270°C左右時，其化學(xué)性能也很穩(wěn)定，具有相當(dāng)理想的抗氧化性能。所述涂料中骨料質(zhì)量百分比為鎂磚粉30-60%，電熔鎂砂15-25%，石英砂10_25%，
高鋁粉10-20%。所述涂料中骨料質(zhì)量百分比為鎂磚粉40-60%，電熔鎂砂20-25%，石英砂20_25%，高鋁粉15-20%。所述玻璃水的質(zhì)量百分比是骨料的50-60%。本發(fā)明所提出的用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料中的鎂磚粉、電熔鎂砂、石英砂、高鋁粉均具有很理想的耐高溫和抗水性，即便在高溫下，原料的分子間也不會膨脹，而玻璃水具有極好的粘附性，所以，該種涂料在高溫下也不會粉化、開裂和脫落，適合于對所有鋼種的表面涂膜，以防礙其被氧化；另外，該涂料所使用的骨料成本均較低，特別是鎂磚粉是廢棄物，所以，其制作成本和原料成本均較低。利用本發(fā)明所提出涂料作過以下試驗，將涂有涂料的鋼坯和沒涂有涂料的同鋼種的鋼坯放入同一爐中進行加熱，其加熱溫度在1250°C，加熱時間為7小時，將兩塊鋼坯從加熱爐中取出后，對兩塊鋼坯分別測量氧化鐵皮厚度和金屬損失。參見表I :
鋼還(g/cm3) 氧化鐵皮厚度(mm) 5點_平均厚度氧化鐵皮比重
有涂料 ~34，2. 34,, 2. 22, I. 53, I. 81 1~83. 48
無涂料|2· 74, 2. 7, 2. 56, 3. 30, 2. 68\2. 8 k 69
從表I中可以推算出，有涂料鋼坯與沒有涂料鋼坯相比較，氧化鐵皮薄I. Omm左右，比
重輕I. 21g/cm3，成才率提高5. 63%。
具體實施例方式實施例I
取鎂磚粉60Kg，電熔鎂砂10Kg，石英砂10Kg，高鋁粉20Kg，玻璃水35Kg。在制作涂料時，首先將鎂磚粉、電熔鎂砂、石英砂、高鋁粉研磨成或分別研磨成180目以上的細顆粒，將分別研磨的骨料顆?；旌虾螅傧蚱鋬?nèi)添加玻璃水，即制成本發(fā)明所提出的涂料。實施例2
取鎂磚粉20Kg，電熔鎂砂30Kg，石英砂30Kg，高鋁粉20Kg，玻璃水60Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例3
取鎂磚粉30Kg，電熔鎂砂30Kg，石英砂30Kg，高鋁粉10Kg，玻璃水50Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例4取鎂磚粉40Kg，電熔鎂砂20Kg，石英砂l(fā)OKg，高鋁粉30Kg，玻璃水40Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例5
取鎂磚粉50Kg，電熔鎂砂20Kg，石英砂15Kg，高鋁粉15Kg，玻璃水55Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例6
取鎂磚粉50Kg，電熔鎂砂20Kg，石英砂15Kg，高鋁粉15Kg，玻璃水45Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例7
取鎂磚粉40Kg，電熔鎂砂25Kg，石英砂20Kg，高鋁粉15Kg，玻璃水50Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例8
取鎂磚粉45Kg，電熔鎂砂20Kg，石英砂15Kg，高鋁粉20Kg，玻璃水55Kg，按照實施例I的方法制取涂料。實施例9
取鎂磚粉50Kg，電熔鎂砂15Kg，石英砂15Kg，高鋁粉20Kg，玻璃水58Kg，按照實施例I的方法制取涂料。在上述實施例I 一 9中，玻璃水為硅酸鈉水溶液，涂料中玻璃水的最佳質(zhì)量百分比是骨料的50-60%。在利用該涂料往鋼坯上噴涂前，先用水對該涂料進行稀釋，稀釋的最佳方案是往涂料液中添加質(zhì)量是其10 - 40%的水，涂層厚度在I. 3 — I. 8mm。
權(quán)利要求
1.用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料，其特征在于該涂料由骨料和質(zhì)量百分比是骨料的35-60%的玻璃水構(gòu)成，其中的骨料包括以下質(zhì)量百分比的物料鎂磚粉20-60%，電熔鎂砂10_30%，石央砂 10_30%，聞?wù)蟹?10_30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗氧化涂料，其特征在于所述涂料中骨料質(zhì)量百分比為鎂磚粉30-60%，電熔鎂砂15-25%，石英砂10-25%，高鋁粉10_20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗氧化涂料，其特征在于所述涂料中骨料質(zhì)量百分比為鎂磚粉40-60%，電熔鎂砂20-25%，石英砂20-25%，高鋁粉15_20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的抗氧化涂料，其特征在于所述玻璃水的質(zhì)量百分比是骨料的50-60%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高溫鋼坯上的抗氧化涂料，該涂料由骨料和質(zhì)量百分比是骨料的35-60%的玻璃水構(gòu)成，其中的骨料包括鎂磚粉、電熔鎂砂、石英砂和高鋁粉。該抗氧化涂料中的骨料均具有很理想的耐高溫和抗水性，即便在高溫下，原料的分子間也不會膨脹，而玻璃水具有極好的粘附性，所以，該種涂料在高溫下也不會粉化、開裂和脫落，適合于對所有鋼種的表面涂膜，以防礙其被氧化。
文檔編號C04B35/66GK102815952SQ20121027289
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者易貴科, 葉永菁 申請人:本鋼第三軋鋼廠, 易貴科, 葉永菁