[发明专利]含碳耐火材料抗氧化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗氧化涂料，尤其涉及一种含碳耐火材料的抗氧化涂料。

技术背景

含碳耐火材料因其优良的抗渣性、热稳定性、高导热性等高温使用性能，主泛应用于钢铁冶金工艺过程中。但高温下氧化气氛中碳容易被氧化造成材料表面脱碳层气孔率增加和结构疏松，影响使用寿命。传统的方法是在材料基质中添加售价不菲的抗氧化剂如金属铝、镁等，但这种方法只能解决使用中的碳氧化问题而对暴露在空气中的如外表侧或预加热过程无效。以钢包常规的烘烤为例，含碳砖经烘烤后一般表面产生15mm以上的脱碳疏松层，脱碳层在盛钢后很快侵蚀掉，而砖正常的侵蚀速率是2～3mm/次，由此减少5次以上的寿命。

在含碳耐火材料表面涂上一层涂料，以防止氧的渗入而不产生脱碳疏松层，一般情况下能增加10％以上的使用寿命。现有的含碳耐火材料抗氧化涂料的原料需专门烧制，成本高。如专利CN 1052878A公开的是一种采用TiO₂，SiC，Si₃N₄为填料的高成本涂料。专利CN 1066078A和CN 1035121A公开的涂料都需对涂层先期80度～110度之间2～4小时烘烤产生强度和结合力，该涂料不适应冶金工业化的应用。而日本专利JP 60108388A公开的涂料的则使用时需二次涂抹，存在着使用上不便的缺陷。

在现有的涂料中涂层形成釉层后，一般不能反复使用。而有的涂料则为浆状难以长时间保存。而有的涂料的粉料同结合剂必需专门的混碾机才能混匀，现场混合不便等缺陷。

技术内容

鉴于上述缺陷，本发明的目的在于提供一种成本低、使用方便、抗氧化效果佳的含碳耐火材料的抗氧化涂料。

本发明的含碳耐火材料的抗氧化涂料的各组分及其重量百分比为：

硼硅玻璃粉  10～60％

腊石粉      10～50％

长石粉      10～60％

其中结合剂的组分及重量百分比为：

钾水玻璃和钠水玻璃97～100％

尿素树脂：0～3％

钾水玻璃∶钠水玻璃＝2∶1～3∶1

粉料∶结合剂＝100∶110～120

本发明的涂料还包含有氧化铝微粉≤5％、碳化硼≤3％、氢氧化钠≤1％中的一种或一种以上；

本发明的含碳耐火材料的抗氧化涂料的各组分及其重量百分比为：

硼硅玻璃粉  20～40％

石粉        25～35％

长石粉      20～40％

氧化铝微粉  2～3％

碳化硼      1～3％

氢氧化钠    0.1～1％

结合剂：

钾水玻璃和钠水玻璃97～100％

尿素树脂1～3％

钾水玻璃∶钠水玻璃＝2∶1～3∶1

粉料∶结合剂＝100∶110～120

其中上述硼硅玻璃粉中含Na₂O的重量百分比为5～30％，含B₂O₃的重量百分比为6～58％及含SiO₂的重量百分比为8～64％。

上述长石粉中含SiO₂的重量百分比为60～78％，含Al₂O₃的重量百分比为2～20％，含K₂O的重量百分比为2～12％和含Na₂O的重量百分比为3～10％。

上述腊石粉中含SiO₂的重量百分比为48～75％，含Al₂O₃的重量百分比为15～42％。

本发明涂料的配制方法：将结合剂混合并加入水制成溶液后逐渐加入粉料并搅拌均匀便制得本发明涂料。

本发明中硼硅玻璃粉作为中温下形成釉质层的主要原料成份，而腊石粉和长石粉主要是在800～1000度起到有效的耐火作用，防止涂料在此温度范围粘度过低而流淌。同样采用了氧化铝微粉在高温下调节涂料的稠度。碳化硼粉的主要作用是涂料与含碳耐火材料具有良好的化学相容性和机械相容性，700度以上又可氧化形成B₂O₃，不仅起到密封胶填充作用，也可调节涂料的粘性和流动性。

结合剂中钠玻璃是陶瓷涂料常用，但自凝速度较慢，易造成涂层开裂，采用钾玻璃复合，加以提高涂料对碳质制品的粘附力。尿素树脂的加入可进一步改善水玻璃的结合性。