專(zhuān)利名稱(chēng)：一種含碳耐火材料防氧化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料，特別是含碳耐火材料防氧化涂料。
背景技術(shù)：
含碳耐火材料防氧化涂料以其優(yōu)良的抗渣性、高熱震穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱性等而在鋼鐵冶金設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，且相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)較多，如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1066078A公開(kāi)的“鋁炭耐火材料防氧化涂料及其制備”、CN1035121A公開(kāi)的“含石墨耐火材料的防氧化涂料”。然而，由于上述兩種涂料中的結(jié)合劑采用化學(xué)結(jié)合劑(如水玻璃等)，涂料還存在涂料的存放穩(wěn)定性問(wèn)題。
為克服上述缺陷，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1435450A公開(kāi)的“含碳耐火材料防氧化涂料”，該涂料的結(jié)合劑雖仍采用化學(xué)結(jié)合劑，但它采取結(jié)合劑、填料分裝的方法來(lái)解決涂料長(zhǎng)時(shí)間存放的穩(wěn)定性問(wèn)題，因此，結(jié)合劑和填料需現(xiàn)場(chǎng)混合，使用很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含碳耐火材料防氧化涂料，該涂料存放穩(wěn)定性好，使用方便。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種含碳耐火材料防氧化涂料，它包括填料、硅微粉、黃糊精、水，各組分的重量百分比為填料48-72％、黃糊精2-4％、硅微粉4-10％、余量為水。
上述方案中，它還包括占重量百分比0.1-0.5％的鉻酐。
上述方案中，硅微粉中SiO2含量≥92％，粒度≤3μm。
本發(fā)明含碳耐火材料防氧化涂料包括填料、結(jié)合劑、水，由于結(jié)合劑的原料——硅微粉、黃糊精、鉻酐在常溫自然條件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，含碳耐火材料防氧化涂料存放穩(wěn)定性好，長(zhǎng)時(shí)間存放也不出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，無(wú)需將結(jié)合劑、填料分裝，使用方便。另外，結(jié)合劑原材料來(lái)源廣，涂料的成本低。
硅微粉是非晶質(zhì)或無(wú)定形二氧化硅，比表面積較大，表面能緩慢地進(jìn)行離子化，即表面有斷鍵，這些斷鍵在水中容易形成Si-OH(硅烷醇基)，并能在水中離解成Si-O-和H+。由于硅微粉顆粒上有OH基存在，因而具有絮凝的傾向。然而，這種氫鍵結(jié)合較弱，稍加剪切力便會(huì)再度分散，粘度降低；當(dāng)解除剪切力后，硅微粉顆粒間又形成凝聚，而水分子則固定在SiO2凝聚體的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空間，粘度又增加。由此可見(jiàn)，硅微粉具有良好的觸變性和一定的凝聚性。通過(guò)凝聚膠團(tuán)與外加物間的離子交換調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)膠團(tuán)外層的電動(dòng)電位-ζ電位可實(shí)現(xiàn)膠團(tuán)的分散性能。同時(shí)，Si-OH(硅烷醇基)經(jīng)脫水架橋，形成硅氧烷-Si-O-Si-網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而發(fā)生硬化，并使其具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。
黃糊精是利用干熱法使淀粉降解所得的產(chǎn)物，是一種廣泛使用的一種有機(jī)結(jié)合劑；其穩(wěn)定性高于采用干熱法生產(chǎn)的白糊精和英國(guó)膠，幾乎全都溶于水，形成具有一定粘度的糊液，脫水聚合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生一定的結(jié)合強(qiáng)度。單獨(dú)用糊精作為粘合劑存在粘接力不夠，防水、防霉能力差，質(zhì)量不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn)，需要與其它物質(zhì)配合使用才能達(dá)到最佳效果。
本發(fā)明采用黃糊精與硅微粉組成的復(fù)合結(jié)合劑，一方面可明顯提高涂料常溫結(jié)合強(qiáng)度，保證涂層與基體間結(jié)合牢固，防止涂層陰干過(guò)程的脫落；另一方面有機(jī)結(jié)合劑的添加能較好地改善涂料的涂刷性能，提高涂層的涂刷質(zhì)量和涂層的均勻性；此外，也使涂層保持了常溫與高溫條件下的結(jié)合強(qiáng)度。
本發(fā)明含碳耐火材料防氧化涂料的結(jié)合劑中還含有添加劑鉻酐，其作用為強(qiáng)化涂層與基體間的結(jié)合。
硅微粉中SiO2含量≥92％，粒度≤3μm，以保證硅微粉的表面活性和比表面積，提高涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例1的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀，其制備方法為將長(zhǎng)石粉44公斤、石英砂粉12.5公斤、硼酸9.5公斤、磷酸二氫鈉3公斤、磷酸二氫鉀3公斤、硅微粉4公斤、黃糊精2公斤、鉻酐0.1公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加水21.9公斤球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
采用本發(fā)明實(shí)施例1涂料和常規(guī)使用的涂料，在鋼包含碳耐火磚襯表面進(jìn)行了防氧化對(duì)比工業(yè)性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在鋼包烘烤過(guò)程中，本發(fā)明的涂層沒(méi)有脫落現(xiàn)象，克服了常規(guī)使用的防氧化涂料在鋼包烘烤過(guò)程中的大面積脫落問(wèn)題，鋼包使用壽命延長(zhǎng)7次。
本發(fā)明實(shí)施例2的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氫鉀，其制備方法為將長(zhǎng)石粉40公斤、石英砂粉9公斤、硼酸10公斤、磷酸二氫鉀2.5公斤、硅微粉7公斤、黃糊精3公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加28.5公斤的水球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
將本發(fā)明實(shí)施例2涂料在鎂碳磚切割試樣表面進(jìn)行了涂刷，在實(shí)驗(yàn)電爐內(nèi)與未進(jìn)行防氧化處理的試樣和采用常規(guī)使用的防氧化涂料處理的試樣進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)1200℃×12h的氧化后，切開(kāi)試樣觀察發(fā)現(xiàn)，未進(jìn)行防氧化處理的試樣的氧化層厚度為7.5mm，采用常規(guī)使用的防氧化涂料處理的試樣的氧化層厚度為3.5mm，采用本發(fā)明實(shí)施例2涂料處理的試樣的氧化層厚度為0.5mm。
本發(fā)明實(shí)施例3的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸，其制備方法為將長(zhǎng)石粉35公斤、石英砂粉6公斤、硼酸7公斤、硅微粉10公斤、黃糊精4公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加37.5公斤的水球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
本發(fā)明實(shí)施例4的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸；其制備方法為將長(zhǎng)石粉49公斤，石英砂粉8公斤、硼酸5公斤、硅微粉6公斤、黃糊精3.5公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加水28.5公斤球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
本發(fā)明實(shí)施例5的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、特級(jí)高鋁粉，其制備方法為將長(zhǎng)石粉38公斤、石英砂粉9公斤、硼酸9公斤、磷酸二氫鈉2公斤、磷酸二氫鉀2公斤、特級(jí)高鋁粉3公斤、硅微粉7公斤、黃糊精2公斤、鉻酐0.3公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加水27.7公斤球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
以鋁碳化硅碳磚為保護(hù)基體，在實(shí)驗(yàn)電爐內(nèi)，與采用常規(guī)使用的防氧化涂料處理的試樣進(jìn)行了涂層抗熱震性對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在1100℃水冷的實(shí)驗(yàn)條件下，常規(guī)防氧化涂料的涂層第一次水冷便出現(xiàn)大面積脫落，而本發(fā)明實(shí)施例5涂料的涂層在第五次水冷時(shí)才出現(xiàn)局部脫落。
本發(fā)明實(shí)施例6的填料包括長(zhǎng)石粉、石英砂粉、硼酸；其制備方法為將長(zhǎng)石粉40公斤，石英砂粉10.5公斤、硼酸9公斤、硅微粉8公斤、黃糊精3.5公斤倒入間歇式球磨機(jī)內(nèi)，加水29公斤球磨0.5-3小時(shí)，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。
上述本發(fā)明實(shí)施例中，長(zhǎng)石粉中R2O含量≥10％；石英砂粉中SiO2含量≥90％；硅微粉中SiO2含量≥92％，粒度≤3μm。
本發(fā)明的含碳耐火材料防氧化涂料適用于采用含碳耐火材料砌筑的各種鋼鐵冶金設(shè)備的耐火襯體表面，以防止設(shè)備烘烤或使用條件下的氧化，提高設(shè)備的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種含碳耐火材料防氧化涂料，其特征在于它包括填料、硅微粉、黃糊精、水，各組分的重量百分比為填料48-72％、黃糊精2-4％、硅微粉4-10％、余量為水。
2.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于它還包括占重量百分比0.1-0.5％的鉻酐。
3.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于硅微粉中SiO2含量≥92％，粒度≤3μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含碳耐火材料防氧化涂料，它包括填料、硅微粉、黃糊精、水，各組分的重量百分比為填料48－72％、黃糊精2－4％、硅微粉4－10％、余量為水。本發(fā)明含碳耐火材料防氧化涂料包括填料、結(jié)合劑、水，由于結(jié)合劑的原料——硅微粉、黃糊精、鉻酐在常溫自然條件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，含碳耐火材料防氧化涂料存放穩(wěn)定性好，長(zhǎng)時(shí)間存放也不出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，無(wú)需將結(jié)合劑、填料分裝，使用方便。另外，結(jié)合劑原材料來(lái)源廣，涂料的成本低。
文檔編號(hào)C09D103/00GK1670092SQ20051001844
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者歐陽(yáng)德剛, 胡鐵山, 胡清明, 王海青, 羅安智, 周明石 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司