一種碳質耐火材料抗氧化涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗氧化涂料,尤其涉及一種碳質耐火材料的抗氧化涂料。
【背景技術】
[0002]碳質耐火材料因其優(yōu)良的抗渣性、熱穩(wěn)定性、高導熱性等高溫使用性能，主泛應用于鋼鐵冶金工藝過程中。但高溫下氧化氣氛中碳容易被氧化造成材料表面脫碳層氣孔率增加和結構疏松，影響使用壽命。傳統(tǒng)的方法是在材料基質中添加售價不菲的抗氧化劑如金屬鋁、鎂等，但這種方法只能解決使用中的碳氧化問題而對暴露在空氣中的如外表側或預加熱過程無效。以鋼包常規(guī)的烘烤為例，含碳磚經(jīng)烘烤后一般表面產(chǎn)生15_以上的脫碳疏松層，脫碳層在盛鋼后很快侵蝕掉，而磚正常的侵蝕速率是2?3_/次，由此減少5次以上的壽命。
[0003]在碳質耐火材料表面涂上一層涂料，以防止氧的滲入而不產(chǎn)生脫碳疏松層，一般情況下能增加10%以上的使用壽命?，F(xiàn)有的碳質耐火材料抗氧化涂料的原料需專門燒制，成本高。如專利CN 1052878A公開的是一種采用Ti02，SiC，Si3N4為填料的高成本涂料。專利CN 1066078A和CN 1035121A公開的涂料都需對涂層先期80度?110度之間2?4小時烘烤產(chǎn)生強度和結合力，該涂料不適應冶金工業(yè)化的應用。而日本專利JP 60108388A公開的涂料的則使用時需二次涂抹，存在著使用上不便的缺陷。
[0004]在現(xiàn)有的涂料中涂層形成釉層后，一般不能反復使用。而有的涂料則為漿狀難以長時間保存。而有的涂料的粉料同結合劑必需專門的混碾機才能混勻，現(xiàn)場混合不便等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0005]鑒于上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、使用方便、抗氧化效果佳的碳質耐火材料的抗氧化涂料。
[0006]1.一種碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，各組分及其重量百分比為:
硼硅玻璃粉25?65%
葉臘石粉10?40%
石灰石粉10?40%
氧化鋁微粉3?5%
碳化硼1?5%
氣氧化鈉0.5?1.5%
其中結合劑為:
鉀水玻璃和鈉水玻璃 95?99%
液體酚醛樹脂1?5%。
[0007]所述的鉀水玻璃:鈉水玻璃=2: 1?3: 1，粉料:結合劑=100: 120?130。
[0008]所述的硼硅玻璃粉中含Na20的重量百分比為5?25%，含B203的重量百分比為10?55%及含Si02的重量百分比為10?65% ；
所述的石灰石粉中含Si02的重量百分比為60?80%，含A1203的重量百分比為5?205%，含1(20的重量百分比為1?10%和含Na20的重量百分比為1?10% ；
所述的葉臘石粉中含Si02的重量百分比為45?75%，含A1203的重量百分比為10 ?40%。
[0009]本發(fā)明涂料的配制方法:將結合劑混合并加入水制成溶液后逐漸加入粉料并攪拌均勻便制得本發(fā)明涂料。
[0010]本發(fā)明中硼硅玻璃粉作為中溫下形成釉質層的主要原料成份，而葉臘石粉和石灰石粉主要是在800?1000度起到有效的耐火作用，防止涂料在此溫度范圍粘度過低而流淌。同樣采用了氧化鋁微粉在高溫下調節(jié)涂料的稠度。碳化硼粉的主要作用是涂料與碳質耐火材料具有良好的化學相容性和機械相容性，700度以上又可氧化形成B203，不僅起到密封膠填充作用，也可調節(jié)涂料的粘性和流動性。
[0011]結合劑中鈉玻璃是陶瓷涂料常用，但自凝速度較慢，易造成涂層開裂，采用鉀玻璃復合，加以提高涂料對碳質制品的粘附力。液體酚醛樹脂的加入可進一步改善水玻璃的結合性。
[0012]本發(fā)明采用石灰石粉、葉臘石粉、玻璃和金屬氧化物做填料，以改性硅酸做結合劑，加入少量性能調節(jié)劑，不需專門烘烤，制作可方便，成本低。本發(fā)明的涂料，可用以防止碳質耐火材料在烘烤或使用中被氧化，適用溫度范圍寬，可以在650°C?1200°C范圍內有效保護碳質耐火材料不被氧化。涂層高溫下形成的特殊釉層熱震性強、氣密性好，可經(jīng)歷多次升降溫循環(huán)不開裂。如將涂料中的填料和結合劑分開可無限期保存，使用時只需簡單工具即可輕易將涂料混均，不需專門涂料混碾設備。涂料成品為泥漿狀，可長時間保存，可直接一次涂刷或噴涂施工。
[0013]以鎂碳磚試驗為例，結果表明涂有本發(fā)明陶瓷涂料的樣本經(jīng)1000°C處理后，表面形成了一層0.2?0.3mm的致密釉質層,均勻牢固地覆蓋在試樣表面。試樣切面表明無氧化脫碳現(xiàn)象。無涂料處理的對比試樣同條件高溫處理后產(chǎn)生17mm氧化層。
[0014]工業(yè)試驗以鋼包為例，鋼包內襯結構為包壁熔池鋁鎂碳磚，渣線為鎂碳磚，以縱軸為界對半個鋼包內壁進行噴涂處理。經(jīng)烘烤(1000°c X20h)后使用25爐共計3300min的盛鋼時間，殘磚厚度測量表明，處理磚比未處理磚殘厚多10?15mm。即可延長鋼包壽命3?5爐。
【具體實施方式】
[0015]按表1配制本發(fā)明各實施例。
[0016]配制方法:將結合劑混合并加約3%的水而成溶液，逐漸加入粉料并攪拌均勻。
[0017]實施例1:
一種碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，各組分及其重量百分比為:硼硅玻璃粉55%，葉臘石粉22%，石灰石粉13%，氧化鋁微粉3.5%，碳化硼5%，氫氧化鈉1.5%。
[0018]其中結合劑為:鉀水玻璃和鈉水玻璃97%，液體酚醛樹脂3%。
[0019]上述硼硅玻璃粉含重量約30%的Na20和12%的B203及54%的Si02。
[0020]上述石灰石粉含有72%的Si02，18%的Al203，6%的K20和3%的Na20。
[0021]上述臘石含有48%的Si02，42%的Al203。
[0022]本發(fā)明涂料的配制方法:將結合劑混合并加入水制成溶液后逐漸加入粉料并攪拌均勻便制得本發(fā)明涂料。
[0023]實施例2
一種碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，各組分及其重量百分比為:硼硅玻璃粉45 %，葉臘石粉25 %，石灰石粉23 %，氧化鋁微粉2.5%，碳化硼4 %，氫氧化鈉1.5%。
[0024]其中結合劑為:鉀水玻璃和鈉水玻璃96%，液體酚醛樹脂4%。
[0025]本發(fā)明涂料的配制方法:將結合劑混合并加入水制成溶液后逐漸加入粉料并攪拌均勻便制得本發(fā)明涂料。
[0026]上述硼硅玻璃粉含重量28%的Na20和8%的B203及64%的Si02。
[0027]上述石灰石粉含有62%的 Si02，20%的 Α1203，2%ΚΚ20 和 10%的 Na20。
[0028]上述臘石含有75%的Si02，20%的A1203。
[0029]實施例3:
一種碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，各組分及其重量百分比為:硼硅玻璃粉63 %，葉臘石粉17 %，石灰石粉12 %，氧化鋁微粉2.5%，碳化硼4 %，氫氧化鈉1.5%。
[0030]其中結合劑為:鉀水玻璃和鈉水玻璃95%，液體酚醛樹脂5%。
[0031 ] 上述硼硅玻璃粉含重量28 %的Na20和52 %的B203及20 %的Si02。
[0032]上述石灰石粉含有65%的Si02，18%的A1203，10%的K20和7%的Na20。
[0033]上述臘石含有70%的Si02，26%的A1203。
【主權項】
1.一種碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，各組分及其重量百分比為: 硼硅玻璃粉25?65% 葉臘石粉10?40% 石灰石粉10?40% 氧化鋁微粉3?5% 碳化硼1?5% 氣氧化鈉0.5?1.5% 其中結合劑為: 鉀水玻璃和鈉水玻璃 95?99% 液體酚醛樹脂1?5%。2.如權利要求1所述的碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，所述的鉀水玻璃:鈉水玻璃=2: 1?3: 1，粉料:結合劑=100: 120?130。3.如權利要求1所述的碳質耐火材料抗氧化涂料，其特征在于，其中所述的硼硅玻璃粉中含Na20的重量百分比為5?25%，含B203的重量百分比為10?55%及含Si02的重量百分比為10?65% ;所述的石灰石粉中含Si02的重量百分比為60?80%，含A1203的重量百分比為5?205%，含1(20的重量百分比為1?10%和含Na20的重量百分比為1?10% ;所述的葉臘石粉中含Si02的重量百分比為45?75%，含A1203的重量百分比為10?40%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種碳質耐火材料抗氧化涂料，采用石灰石粉、葉臘石粉、玻璃和金屬氧化物做填料，以改性硅酸做結合劑，加入少量性能調節(jié)劑，不需專門烘烤，制作方法方便，成本低，抗氧化性能佳。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105481386
【申請?zhí)枴緾N201410478126
【發(fā)明人】韓君昌
【申請人】青島百鍵城環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月19日