專利名稱：一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料。
背景技術(shù)：
在鋼水的連續(xù)鑄造過程中，涉及的功能耐火材料有保護(hù)套管、塞棒、浸入式水口。 在連鑄過程中，這些功能耐火材料要經(jīng)受很大的熱沖擊，由于石墨具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和與鋼渣接觸不潤濕的特性，連鑄用功能耐火材料常常通過添加石墨來提高其抗熱沖擊能力，從而保持連鑄過程中材料結(jié)構(gòu)的完整性。在連鑄過程中，上述功能耐火材料有一部分裸露在高溫的空氣中，而材料中的石墨在高溫下易氧化，從而造成材料結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度下降， 使用的安全性降低。目前普遍采用在含碳耐火材料表面涂覆防氧化涂料，使其在表面形成致密釉層， 隔絕空氣來防止材料氧化，保持材料結(jié)構(gòu)完整型。已有技術(shù)中一種防氧化工藝是在含碳耐火材料燒成后涂覆防氧化涂料，在高溫使用過程中形成致密釉層。該工藝在含碳耐火材料燒成時候需要做埋碳處理或惰性氣氛保護(hù)，埋碳處理耗費工時，且粉塵較大，氣氛保護(hù)成本較高。另一種防氧化工藝是在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后烘干、燒成，在燒成過程中形成致密釉層，保護(hù)材料不被氧化。該工藝避免了埋碳處理的灰塵、氣氛保護(hù)的高成本，然而由于含碳耐火材料燒成過程中結(jié)合劑會揮發(fā)出部分有機(jī)氣體，常常造成釉層起皮、鼓包。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有防氧化工藝即在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料， 然后對含碳耐火材料烘干、燒成，在含碳耐火材料表面得到防氧化涂層；使所提供的防氧化涂料在與耐火材料燒成過程中不起皮、鼓泡；最終在含碳耐火材料表面形成一層光滑、均勻、致密的釉層，達(dá)到隔絕空氣、防止含碳耐火材料氧化的目的。為完成上述發(fā)明任務(wù)采用如下技術(shù)方案
一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，本發(fā)明中，以鉀長石為基本物料；鉀長石熔融溫度段較寬，適合燒成釉料；采用硼砂引入酸性助熔劑化03和堿性助熔劑Nii2O ；以葉蠟石、硅石來調(diào)配Al2O3和SW2含量；采用三聚磷酸鈉做分散劑，既能穩(wěn)定涂料料漿，又能在熱處理過程中產(chǎn)生微氣孔，避免在與耐火材料燒成過程中樹脂結(jié)合劑揮發(fā)而引起起皮、鼓泡的現(xiàn)象。一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料， 然后對含碳耐火材料烘干、燒成，在含碳耐火材料表面得到防氧化涂層；所提供的防氧化涂料在涂覆烘干后呈疏松多孔結(jié)構(gòu)，燒成過程的低溫階段，結(jié)合劑揮發(fā)物可通過涂層孔隙散發(fā)；高溫成釉階段形成的釉粘度低，有利于耐火材料內(nèi)部氣體揮發(fā)，成釉鋪展性好。所述連鑄功能耐火材料用防氧化涂料的原料組分及質(zhì)量百分比為 鉀長石25% 30% ；
3石
蠟砂石葉硼硅
12% 17% ；
47% 53% ； 5% 11%。加入有分散劑三聚磷酸鈉，加入量為上述原料總重量的0. 1% 0. 25%。將上述原料、分散劑混合、攪拌均勻后與結(jié)合劑按照2 :1 1 :1的比例放入球磨機(jī)中混合均勻形成涂料；將涂料涂抹在成型后含碳耐火材料的表面形成涂層，涂覆涂料后的含碳耐火材料經(jīng)自然烘干2小時后，放入烘干室中在80°C 110°C緩慢烘干，再裝入窯內(nèi)燒成，燒成在1050°C 1300°C空氣氣氛中進(jìn)行。成型后功能耐火材料的表面形成涂層的厚度為0. 2 0. 4mm。所述的結(jié)合劑為濃度為18% 22%的糊精溶液。本發(fā)明提出的一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，可以用于含碳量在10 28wt%范圍內(nèi)連鑄功能耐火材料的防氧化燒成，涂覆烘干后與坯體粘結(jié)性好，不起皮、不開裂，燒成過程中不鼓泡，成釉平整光滑；具有制作工藝簡單，所采用的原料成本低廉，在鋼水連續(xù)鑄造使用過程中能很好地阻止含碳耐火材料高溫氧化。
具體實施例方式結(jié)合具體實施例對本發(fā)明加以說明
本實施例涉及的功能耐火材料為碳含量為10%的連鑄用鋁碳塞棒，防氧化涂料的原料組分及質(zhì)量百分比為鉀長石25%，葉臘石15%，硼砂50%，硅石10%，分散劑三聚磷酸鈉為上述原料總重量的0. 25% ；將粉料稱量好后，在混料罐中預(yù)混5min，加入濃度為18%的糊精溶液，攪拌混合成均勻的料漿。粉料與結(jié)合劑糊精溶液的重量比為2:1 ；將配制好的料漿在常溫下均勻地刷涂在鋁碳塞棒表面，涂層的厚度控制在0. 3mm 0. 4mm之間，在自然條件下干燥2小時后，移入烘干室內(nèi)緩慢升溫到110°C干燥2小時，裝入窯爐中在1250°C空氣氣氛燒制4小時。燒制完成后，部件表面形成一層約0. 2mm厚的光滑瓷釉保護(hù)層，將部件切開， 內(nèi)部無氧化，釉層與耐火材料結(jié)合牢固緊密。實施例2
該實例涉及的功能耐火材料為碳含量為28%的連鑄用浸入式水口，防氧化涂料的原料組分及質(zhì)量百分比為鉀長石30%，葉臘石12%，硼砂47%，硅石11%，三聚磷酸鈉加入量為上述原料總重量的0. 1% ；粉料稱量好后，在混料罐中預(yù)混5min，加入濃度為22%的糊精溶液， 攪拌混合成均勻的料漿。粉料與結(jié)合劑糊精溶液的重量比為1 :0. 8。將浸入式水口放置到配制好的料漿池中均勻浸蘸，涂層的厚度控制在0. 3mm 0. 4之間，在自然條件下干燥2小時后，移入烘干室內(nèi)緩慢升溫到100°C干燥2小時，裝入窯爐中在1100°C空氣氣氛燒制4小時。燒制完成后，部件表面形成一層約0.4mm厚的光滑瓷釉保護(hù)層，將部件切開，內(nèi)部無氧化，釉層與耐火材料結(jié)合牢固緊密。實施例3
該實例涉及的功能耐火材料為碳含量為22%的連鑄用保護(hù)套管，防氧化涂料的配方按重量百分比為鉀長石25%，葉臘石17%，硼砂53%，硅石5%，分散劑三聚磷酸鈉為上述原料總重量的0. 2%，將粉料稱量好后，在混料罐中預(yù)混5min，加入濃度為20%的糊精溶液，攪拌混
實施例1合成均勻的料漿。粉料與結(jié)合劑糊精溶液的重量比為1 :1。將保護(hù)套管放置到配制好的料漿池中均勻浸蘸，涂層的厚度控制在0. 3mm 0. 4之間，在自然條件下干燥2小時后，移入烘干室內(nèi)緩慢升溫到85°C干燥2小時，裝入窯爐中在1200°C空氣氣氛燒制4小時。燒制完成后，部件表面形成一層約0. 3mm厚的光滑瓷釉保護(hù)層，將部件切開，內(nèi)部無氧化，釉層與耐火材料結(jié)合牢固緊密。
權(quán)利要求
1. 一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，其特征在于所述防氧化涂料的原料組分及質(zhì)量百分比為加入有分散劑三聚磷酸鈉，加入量為上述原料總重量的0. 1% 0. 25% ； 將上述原料、分散劑混合、攪拌均勻后與結(jié)合劑按照2 :1 1 :1的比例放入球磨機(jī)中混合均勻形成涂料；將涂料涂抹在成型后功能耐火材料的表面形成涂層，涂覆涂料后的功能耐火材料經(jīng)自然烘干后，放入烘干室中在80°C 110°C緩慢烘干，再裝入窯內(nèi)燒成，燒成在1050°C 1300°C的空氣氣氛中進(jìn)行。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，其特征在于所述的結(jié)合劑為糊精溶液，糊精的濃度為18% 22%。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，其特征在于成型后功能耐火材料表面所形成涂層的厚度為0. 2 0. 4mm。鉀長石葉蠟石硼砂硅石12% 17%47% 53%25% 30%5% 11% ；
全文摘要
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種連鑄功能耐火材料用防氧化涂料，在含碳材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后烘干、燒成防氧化涂料，使其涂覆烘干后呈疏松多孔結(jié)構(gòu)。防氧化涂料的原料組分及質(zhì)量百分比為鉀長石25%～30%；葉蠟石12%～17%；硼砂47%～53%；硅石5%～11%；分散劑為上述原料總重量的0.1%～0.25%；將上述原料、分散劑混合、攪拌均勻后與結(jié)合劑按照21～11的比例放入球磨機(jī)中混合均勻形成涂料；將涂料涂抹在成型后功能耐火材料的表面形成涂層。本發(fā)明在與耐火材料燒成過程中不起皮、鼓泡，最終在含碳耐火材料表面形成一層光滑、均勻、致密的釉層，達(dá)防止含碳耐火材料氧化的目的。
文檔編號C04B35/66GK102424593SQ20111027347
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者于建賓, 劉國齊, 楊文剛, 王建國, 閻廣周, 馬天飛, 魏昌晟 申請人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司