[发明专利]用于高温钢坯上的抗氧化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高温钢坯上的抗氧化涂料。

背景技术

在轧制钢材过程中，首先利用推钢的方式将钢坯输送到加热炉内对其进行加热，对于轧制普通钢坯而言，加热炉的温度通常被设置在1100-1180℃之间。当钢坯被加热到预定温度后，再将其输送到轧机中进行轧制。由于钢坯在此温度下，能够激发出其内铁离子的活性，使其从内部向外部扩散，而加热炉内的氧原子在铁离子的吸服下会向钢坯表面扩散，这两种元素后相遇后所发生的化学反应会生成铁的氧化物，该氧化物包括三氧化二铁和四氧化三铁，以及氧化铁，其化学式为：Fe₂O₃+Fe₃O₄+FeO,其所形成的氧化铁皮含量越大，对钢材的损失也越大，即便加热炉内氧气的浓度很低，钢坯表面所产生的氧化铁皮也具有一定的厚度，特别是加热炉所使用燃料大多采用重油或混合煤气，其空燃比为7：3，而重油或混合煤气中均含有多种不同的气体，如CO₂、H₂O、CO、H₂、CH₄和H₂S等，其中的H₂S燃烧后会生成SO₂，而SO₂与铁反应生成FeS，FeS能降低氧化铁皮的溶点（最低为1190℃），从而加剧氧化铁皮溶化，促使钢坯快速氧化。

为了防止钢坯在加热炉中更多的氧化，在推钢前采用向钢坯表面喷涂涂料的方式来解决氧化问题。现有技术中的涂料，大多是以铬镁合成料为主料，并辅以粘土、硅酸盐熔块料或高炉渣，再加上悬浮剂、分散剂、粘合剂等。其中的悬浮剂、分散剂、粘合剂分别由三聚磷酸钠、甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠构成。在该种涂料中，由于粘土和硅酸盐熔块需预先烧结后才能作为辅料使用，且铬镁合成料中含有高价格的三氧化二铬，所以，该种涂料的制作工艺相对复杂，成本较高；同时，即便采用价格低的高炉渣作辅料，但因高炉渣中含有大量的不耐高温的氧化钙，而起到悬浮和分散作用的三聚磷酸钠、甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠的熔点相对较低，所以，该种涂料在加热炉的高温侵蚀下会脱离钢坯表面，从而造成钢坯在此温度下被氧化。

中国专利1036396A号公开的名称为“硅钢板坯加热防氧化涂料”给出一种解决方案。该种涂料以普通镁砂或废镁砖粉和电容镁砂为主料，轻粘土硅酸盐熔块和工业三氧化二铬为辅料，以三聚磷酸钠和聚丙烯酸钠为添加剂制成，从中可以看出，该涂料采用的也是镁铬质涂料，虽然具有一定的抗液态硅钢侵蚀的能力，但其粘结性能较差，致使该涂料被加热后极易开裂和脱落，且三氧化二铬的价格很高，从而提高涂料的制作成本；另外，三聚磷酸钠和聚丙烯酸钠在高温下的化学稳定性能也相对较差，致使该涂料防氧化效果不很理想。

最主要的问题是，在轧制中碳钢、高碳钢、合金钢和轴承钢等特钢时，加热炉的温度通常在1230－1270℃之间，而采用上述的现有技术的涂料，其防氧化性能非常差。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用提高粘结性和耐高温性的方式解决化学稳定性差和开裂脱落等问题的用于高温钢坯上的抗氧化涂料。

本发明所提出的用于高温钢坯上的抗氧化涂料由骨料和质量百分比是骨料的35-60%的玻璃水构成，其中的骨料包括以下质量百分比的物料：镁砖粉20-60%，电熔镁砂10-30%，石英砂10-30%，高铝粉10-30%。其中的镁砖粉是钢铁企业的废弃物，而且具有相当好的抗水性，即吸水性能差，致使涂料在高温下分子间也不会膨胀，同时电熔镁砂、石英砂和高铝粉也均具有很好的抗水性和耐高温性，特别是镁砖粉和电熔镁砂的耐高温性和抗水性均优于氧化镁粉，而玻璃水具有非常好的粘结性和耐高温性，且能延长液态涂料的使用时间，利用上述物料制成的涂料即便在1270℃左右时，其化学性能也很稳定，具有相当理想的抗氧化性能。

所述涂料中骨料质量百分比为：镁砖粉30-60%，电熔镁砂15-25%，石英砂10-25%，高铝粉10-20%。