[发明专利]一种防止高碳钢坯加热氧化和脱碳的涂料

说明书

本发明涉及钢铁材料加热保护的方法，特别是涉及防止高碳钢坯加热氧化和脱碳。

钢铁材料裸露在氧化气氛条件下加热，不可避免地要发生氧化。一般钢铁厂钢在轧制过程中的氧化损失为3％或者更多，损失巨大。对于高碳钢而言，更显得突出地还同时存在产生表层的脱碳，直接影响成品的性能指标。为保证其性能，钢铁厂通常采用扒皮措施，不仅经济损失大，而且成品的性能也不稳定。因此，防止钢铁材料加热氧化，特别是防止高碳钢坯的加热氧化和脱碳，一直是钢铁厂生产工艺中的一项重大技术难题。

采用涂层保护技术，是解决上述问题的一项有效措施。涂层保护的基本原理，是依靠高温下形成的紧附于钢坯(材)表面的粘流态保护层隔绝氧化加热气氛来实现的；它既要有效地实现防止氧化的目的，又要保证不因涂料自身性能的不当而导致向钢中渗入有害元素或嵌入钢中影响成品的内部和表面质量。

围绕钢铁材料的加热涂层保护，各国都在大力开发研究涂层的物料组成，特别是轧制用涂料的物料组成。例如，大陆钢铁公司Brauburn工厂，研制用于高碳合金钢上的保护涂层，利用熔融金属铝粉喷涂于钢坯表面后热轧，虽然脱碳和氧化层的深度可平均降低70％，但该工艺设备的投资大，金属铝粉的价格昂贵，特别是使用中的安全保证难度大，极大地阻碍了该发明的实施，特别是工业推广应用。

在日本，开发了不少用于不同钢类、特别是高碳钢的加热保护涂层，其化学组成均采用“耐火粉料—硅及化合物—合成云母—界面活性剂—粘结剂”或“耐火材料—二氧化硅—铝粉—合成云母—界面活性剂—粘结剂”的基本组成模式。这些防护涂层，不仅组元复杂，难于控制，更重要的是使用后(即加热轧制后)，涂层不能实现完全地自行剥离，必须借助高压水冲洗。在苏联，已开发用于钢类的加热保护涂层，也不同程度存在着涂层在热加工过程中对钢坯(材)表面的腐蚀及难于实现完全地自行剥离等问题。

国内的钢铁材料加热涂层保护技术开发，尚未见到有关克服上述存在问题的报道，特别是有关防止高碳钢加热氧化和脱碳的报道。

本发明的目的，在于提供一种防止钢铁材料加热氧化、特别是防止高碳钢坯加热氧化和脱碳的保护涂层物料，它具有操作简便安全、稳定地使用效果，无污染和价格便宜等特点。

本发明提供的一种防止钢铁材料加热氧化、特别是防止高碳钢坯加热氧化和脱碳的保护涂层物料是指：物料以含碳硅酸盐矿物为主，加入适量的玻璃、钠盐和(或)钾盐、粘土，用水调和而成。

本发明提供的一种防止钢铁材料加热氧化、特别是防止高碳钢坯加热氧化和脱碳的保护涂层物料是：

涂料的化学组成(wt％)为：C3-15％，SiO₂ 40-53，CaO 10-21％，Al₂O₃7-15％，R₂O 2.5-6.5％，残量1-3％；

涂料的物料组成为：中或低碳石墨矿40-75％，硼铝硅酸盐玻璃0-34％，钠玻璃0-34％，钠盐(或)钾盐0-15％，粘土4-10％粒度100-250目；外加1.5-2.5倍(重量比)的水调合而成。

将本发明提供的保护涂料，采用刷涂、浸涂或喷涂工艺，涂附于待加热轧制的钢铁材料、特别是高碳钢坯表面(用量为0.3-0.5KG/M²)，然后加热轧制，可有效地防止氧化和脱碳，涂层在冷却过程中可从坯材表面实现完全剥离。

经湖北省专利管理局对国外1963年至今，国内1985年至今的专利查新检索，未发现有与本发明有实质相关的报导。本发明已开始工业性批量使用，技术和经济效果显著。

实施例1：