[发明专利]一种重轨钢坯防脱碳涂料及其制备和应用方法

说明书

本发明涉及一种重轨钢坯防脱碳涂料，其包含涂料基料和涂料粘结剂，其中：所述涂料基料包括基于高钛型高炉渣的主要成分以及添加剂，并且所述基于高钛型高炉渣的主要成分包含高钛型高炉渣高温碳化后形成的碳化渣、高钛型高炉渣高温碳化渣提钛后的提钛尾渣以及高钛型高炉渣水淬处理后的水淬渣中的一种。本发明还涉及该重轨钢坯防脱碳涂料的制备方法和应用方法。本发明的技术方案采用经碳化处理后的固体废弃物作为原料使用，具有价廉易得、品质更优的特点，并且可以提高重轨脱碳层厚度0.3mm的合格率。

技术领域

本发明涉及金属材料热处理防护技术领域，具体涉及一种重轨钢坯防脱碳涂料及其制备和应用方法。

背景技术

金属材料在轧制前需要高温热处理，在热处理过程中导致金属材料高温氧化烧损，降低了金属材料收得率，同时导致金属材料中合金元素的氧化损失。目前现有技术采用喷涂防护涂料的措施保护金属材料在高温下氧化。通过资料分析，目前的防护涂料有化学反应型保护涂料、氧化还原型保护涂料、熔膜屏蔽性保护涂料。其中熔膜屏蔽性保护涂料利用涂层在加热过程中逐步形成致密而牢固的玻璃陶瓷状物质，隔绝氧与钢坯基体的接触，从而达到保护钢坯的目的。该涂料应用最普遍，涂层不受加热时间的限制，对加热温度的适应性也较宽。

重轨是攀钢的拳头产品，产品品质享誉海内外，是国内唯一免检轨道产品。但攀钢重轨唯一的缺陷是脱碳层厚度0.3mm的合格率较低，不能满足铁道公司脱碳层厚度0.3mm的合格率内控指标要求。目前国内其他重轨生产企业普遍采用防护涂料喷涂技术，提高重轨品质，攀钢目前还没有采取有效措施。

发明内容

针对现有技术的不足，通过对比分析，申请人提出了采用高钛型高炉渣高温碳化渣作为基本材料开发高碳钢防脱碳涂料的思路，在此基础上，申请人发现高钛型高炉渣高温碳化渣提钛后的提钛尾渣以及高钛型高炉渣水淬处理后的水淬渣也能实现与高温碳化渣类似的效果。

具体地，根据本发明的一个方面，提供一种重轨钢坯防脱碳涂料，其包含涂料基料和涂料粘结剂，其中：所述涂料基料包括基于高钛型高炉渣的主要成分以及添加剂，并且所述基于高钛型高炉渣的主要成分包含高钛型高炉渣高温碳化后形成的碳化渣、高钛型高炉渣高温碳化渣提钛后的提钛尾渣以及高钛型高炉渣水淬处理后的水淬渣中的一种。

在本发明的一个实施例中，所述碳化渣包括以下组分：含量为79～92％的玻璃体，含量为7～20％的碳氮化钛，含量为1～5％的游离碳；

所述提钛尾渣包括以下组分：含量为88～92％的玻璃体，含量为2～5％的碳氮化钛，含量为3～7％的二氧化钛，含量为3～5％的游离碳；

所述水淬渣包括以下组分：含量为68～80％的玻璃体，含量为20～32％的二氧化钛。

在本发明的一个实施例中，所述碳化渣的软化温度为1200～1250℃，半球温度1270～1300℃，流动温度1450～1480℃，粒度为-400目；

所述提钛尾渣的软化温度为1200～1240℃，半球温度1250～1290℃，流动温度1400～1450℃，粒度为-400目。

所述水淬渣的软化温度为1190～1230℃，半球温度1240～1270℃，流动温度1380～1430℃，粒度为-400目。

在本发明的一个实施例中，所述添加剂包括钠基膨润土、硼砂、氧化铝粉中的至少一种。

在本发明的一个实施例中，所述钠基膨润土添加量为占所述涂料基料的0～2％，硼砂添加量为占所述涂料基料的0～1％，氧化铝粉添加量为占所述涂料基料的0～5％。

在本发明的一个实施例中，所述涂料粘结剂包括酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、钠基水玻璃、磷酸二氢铝中的一种。