[發(fā)明專利]一種用于碳鋼的高溫防護(hù)涂料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910077125.3
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101462857A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏連啟;周旬;葉樹峰;劉朋;陳運(yùn)法
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種碳鋼的高溫防護(hù)涂料，防護(hù)溫度達(dá)1350℃。特別是一種在碳鋼表面涂刷或者噴涂的用于高溫加熱過程防止基體氧化燒損的防護(hù)涂料。?

背景技術(shù)：

冶金行業(yè)軋鋼不論是冷坯軋制還是連鑄連軋，在加熱爐中總要氧化，產(chǎn)生大量氧化鐵皮，因為氧化鐵皮不易去除，所以在軋制前又需要高壓水除磷，這樣既浪費(fèi)了能源，又降低碳鋼的成材率。部分高碳鋼，合金鋼加熱時間稍長會產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，導(dǎo)致后期產(chǎn)品需要大量切削或者進(jìn)行滲碳處理，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。因此需要在鋼材加熱之前做好防護(hù)措施，使得鋼材在加熱爐中減少氧化，同時提高金屬表面質(zhì)量。?

在中國專利CN101225457A中公開了一種高溫防氧化涂料。使用磷酸鹽作為粘結(jié)劑，存在的問題是：氧化鎂是堿性耐火材料，和磷酸鹽容易反應(yīng)，受粒度，環(huán)境影響較大，而且涂料的壽命也存在問題，同時氧化鎂膨脹系數(shù)大，涂層低溫段容易開裂，很難對基體產(chǎn)生保護(hù)。氧化鎂高溫也易揮發(fā)，影響涂層性能。?

在中國專利CN1179448中公開了一種高溫耐熱鋼用防氧化涂料，使用沉淀碳酸鋇，硅石為主，加入助溶劑硼酸，以水玻璃為媒介，在高溫下產(chǎn)生釉層，對金屬基體起到保護(hù)作用，可是硼酸高溫性能不好，易揮發(fā)，且高溫下活性較強(qiáng)。?

在中國專利CN101225458中公開的高溫防氧化涂料以SiC，鉻鐵礦石，粘土粉為骨料，輔以炭黑，鈦白，鋅鋇白，鋅粉，Al₂O₃，以PA80膠為粘結(jié)劑。由于涂料中含鉻，雖然鉻可以在碳鋼表面形成一層氧化鉻層，從而對基體產(chǎn)生保護(hù)，但是鉻對人體毒害作用大，大部分鋼鐵企業(yè)并不歡迎。?

發(fā)明內(nèi)容：

針對現(xiàn)有主要依靠涂層自身成分之間的反應(yīng)以及涂層成分和氧發(fā)生反應(yīng)的高溫防氧化涂料固有的缺陷，本發(fā)明提出一種在中高溫下，部分成分優(yōu)先和早期生成鐵氧化物反應(yīng)生成致密改性氧化皮，改善碳鋼本身氧化皮的結(jié)構(gòu)和性能，從而利用自身改性氧化皮起到防護(hù)作用的高溫防護(hù)涂料。?

本發(fā)明所述目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：?

本發(fā)明提供的改善碳鋼本身氧化皮的結(jié)構(gòu)和性能的高溫防護(hù)涂料，包括如下?成分：TiO₂?30％-70％，Al₂O₃?14％-28％，Y₂O₃?0.5％-1％，ZrO₂?0.5％-1％，HfO₂0.5％-1％，ZnO?5％-20％，F(xiàn)e₂O₃?5％-10％，SiO₂?6％-12％，Na₂O?0％-2％，K₂O0％-2％，上述各組分之和為100％。?

使用時，先把粉料和水1∶1混合成漿料。加入粘結(jié)劑，粘結(jié)劑為水玻璃包括鈉水玻璃，鉀水玻璃，鋰水玻璃和硅溶膠中的一種或幾種混合而成。，粘結(jié)劑質(zhì)量占漿料質(zhì)量的5％-15％。加入分散劑羧甲基纖維素，分散劑質(zhì)量占漿料總質(zhì)量的0.5％-1.5％。?

所用的水玻璃優(yōu)先和水以質(zhì)量比1∶1混合，然后使用。所用的羧甲基纖維素先和水以質(zhì)量比1∶20混合，攪拌均勻，靜置2小時后使用。?

所用粉料的粒度進(jìn)行分級配比，按基料總重量計算：120-140目：1％；140-160目：5％；160-180目：62％；180-200目：28％；小于200目：4％，粒度太粗不利于涂層的致密性，而太細(xì)使得涂層的熔點(diǎn)降低，且容易和其他物料發(fā)生反應(yīng)。?

本涂料可以應(yīng)用于普碳鋼和部分合金鋼，機(jī)理是一致的。使用時噴涂或者涂刷在碳鋼表面，對有鑄造氧化皮的連鑄板坯，不需要進(jìn)行預(yù)處理，不會影響本涂料的效果。?

附圖說明：

圖1：有涂料保護(hù)碳鋼1300℃處理恒溫1小時氧化皮厚度?

圖2：無涂料保護(hù)碳鋼1300℃處理恒溫1小時氧化皮厚度?

圖3：無涂料保護(hù)碳鋼1300℃處理恒溫1小時氧化皮表面形貌(sem500倍)?

圖4：有涂料保護(hù)碳鋼1300℃處理恒溫1小時氧化皮表面形貌(sem500倍)?

具體實(shí)施方式：

本高溫防護(hù)涂料主要噴涂或者涂刷在普碳鋼或部分合金鋼碳鋼表面，保護(hù)溫度1350℃以下，可以有效保護(hù)碳鋼在加熱爐中的高溫?zé)龘p。?

實(shí)施例一：?