CN100457321C - 连铸水口用非纤维系隔热涂层材料 - Google Patents

连铸水口用非纤维系隔热涂层材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连铸水口用非纤维系隔热涂层材料，是为克服现有铝炭水口外表面包裹一层耐火纤维纸或耐火纤维毡污染环境、耐火纤维易与水口表面的防氧化涂层产生学反应脱落，以及粘贴生产效率低的缺点提供的，是将珍珠岩、蛭石、石英、焦宝石、助烧熔剂、黏附剂、硅溶胶液体物料，按照不同的重量份数放入混砂机中均匀混合成为涂料成品，所述隔热涂层材料与耐火纤维相比，其使用性能在1000℃时的线收缩、体积密度、气孔率，以及在温度变化条件下的导热率，均优于现有耐火纤维，保温效果好，导热率稳定；而且对环境污染小，隔热涂层材料喷涂在水口表面后，在使用条件下能同时起到保温以及防氧化的多重作用，牢固度好不易脱落，用涂料喷涂水口表面生产效率高。

Description

连铸水口用非纤维系隔热涂层材料
技术领域
本发明属于耐火材料，具体地说是一种涂在连铸水口外表面、作保护和隔热用的涂料。
背景技术
连续铸钢使用的水口一般为铝炭质水口，它是在连续铸钢过程中起着关键作用的三大件之一，它起着保护钢水不受污染、不被氧化、不飞溅的重要作用。为了使水口在烘烤或使用时防止其外表面受热剥落，以及降低使用过程中的热量损失，减少热应力，提高水口抗热震效果，降低事故发生率，提高连铸坯质量，一般在铝炭质水口的外表面上包裹一层起保护和隔热的材料。现有技术中，通常是在铝炭质水口关键部位的外表面，包裹粘贴一层厚度在1-10mm的耐火纤维纸或耐火纤维毡。
耐火纤维纸或耐火纤维毡虽然具有良好的隔热性能，但耐火纤维在生产、粘贴、包装、搬运及使用过程中，容易产生游离无机硅质纤维，该游离纤维易污染环境，吸入人体后对人体健康有害；同时包裹在铝炭水口外表面的耐火纤维，在粘贴和使用过程中会与水口表面的防氧化涂层产生化学反应，耐火纤维容易从水口上脱落，从而起不到保护和隔热作用，抗氧化性能下降；再者，在铝炭水口上粘贴耐火纤维生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有铝炭水口外表面包裹一层耐火纤维纸或耐火纤维毡污染环境、耐火纤维易与水口表面的防氧化涂层产生化学反应脱落，以及粘贴生产效率低的缺点，提供一种可涂在铝炭质水口表面上的连铸水口用非纤维系隔热涂层材料。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明隔热涂层材料是由下列原料组分的重量份数配比均匀混合制备的：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)          5-20
蛭石(颗粒直径小于1mm)              2-20
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)            10-30
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)        20-50
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)      2-20
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)        1-5
硅溶胶液体                         50-70。
所述助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物，硅溶胶液体为现有的成品。
本发明隔热涂层材料的另一种原料组分的重量份数配比为：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)          10-15
蛭石(颗粒直径小于1mm)              8-15
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)            15-25
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)        30-45
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)      8-15
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)        2-4
硅溶胶液体                         55-65。
其中助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；硅溶胶液体为现有的成品。
本发明隔热涂层材料的最佳的原料组分的重量份数配比为：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)              15
蛭石(颗粒直径小于1mm)                  10
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)                20
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)            40
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)          15
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)            2
硅溶胶液体                             60。
其中助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物，硅溶胶液体为现有的成品。
本发明的优点和积极效果是，与在水口外包裹粘贴耐火纤维纸或耐火纤维毡相比，由于上述隔热涂层材料中含有隔热、防氧化和黏附材料，和硅溶胶液体混合形成可喷涂的涂料，不仅具有良好的隔热性能，而且对环境污染小；涂料喷涂在水口表面后紧贴在水口外，牢固度好，不易脱落，在使用条件下能同时起到保温以及防氧化的多重作用，用涂料喷涂生产效率高。
经测试，本发明隔热涂层材料在1000℃时的线收缩为0.4％，体积密度为0.8-1.0g/cm3，气孔率为40-50％，其使用性能都优于现有技术的耐火纤维。
另外，本发明隔热涂层材料在温度变化的条件下，其导热率亦优于现有耐火纤维，现对比如下：
温度         本发明涂料导热率            耐火纤维导热率
400℃        0.2-0.3W/m·K               0.055W/m·K
600℃        0.2-0.3W/m·K               0.092W/m·K
800℃        0.2-0.3W/m·K               0.137W/m·K
1000℃       0.2-0.3W/m·K               2.700W/m·K
可见隔热涂层材料随温度的变化导热率变化并不大，而耐火纤维随着温度的升高导热率越来越大，在温度为1000℃时导热率达到了2.700W/m·K，而1000℃恰好是铝碳水口烘烤时的温度，保温涂料起着至关重要的作用。涂有保温涂料的水口平均冷却速度为30℃/min，而粘贴耐火纤维的水口的冷却速度为50℃/min；因此，保温涂料的保温效果要远远地好于耐火纤维。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
实施例一：
隔热涂层材料原料的组分为(公斤)：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)        5
蛭石(颗粒直径小于1mm)            6
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)          10
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)      20
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)    4
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)      1
硅溶胶液体                       50。
上述助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物，亦即可以是三种材料均以任意重量配比份数的混合，或者是其中的任意两种材料以任意重量配比份数混合。
硅溶胶液体为现有的成品。
将以上述物料放入混砂机中均匀混合成为涂料成品。
实施例二：
隔热涂层材料原料的组分为(公斤)：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)        20
蛭石(颗粒直径小于1mm)            20
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)          30
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)      50
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)    20
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)      5
硅溶胶液体                       70。
上述助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润上三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物，亦即可以是三种材料均以任意重量配比份数的混合，或者是其中的任意两种材料以任意重量配比份数混合。
硅溶胶液体为现有的成品。
将以上述物料放入混砂机中均匀混合成为涂料成品。
实施例三：
隔热涂层材料原料的组分为(公斤)：
珍珠岩(颗粒直径0.2-0.5mm)       15
蛭石(颗粒直径小于1mm)           10
石英(颗粒直径0.2-0.1mm)         20
焦宝石(颗粒直径小于0.074mm)     40
助烧熔剂(颗粒直径小于0.044mm)   15
黏附剂(颗粒直径小于0.044mm)     2
硅溶胶液体                      60。
上述助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物；所述黏附剂为高岭士、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比分数的混合物，亦即可以是三种材料均以任意重量配比份数的混合，或者是其中的任意两种材料以任意重量配比份数混合。
硅溶胶液体为现有的成品。
将以上述物料放入混砂机中均匀混合成为涂料成品。

Claims (4)

1、一种连铸水口用非纤维系隔热涂层材料，其特征在于：隔热涂层材料的原料组分的重量份数配比为：
颗粒直径0.2-0.5mm的珍珠岩        5-20
颗粒直径小于1mm的蛭石            2-20
颗粒直径0.2-0.1mm的石英          10-30
颗粒直径小于0.074mm的焦宝石      20-50
颗粒直径小于0.044mm的助烧熔剂    2-20
颗粒直径小于0.044m的黏附剂       1-5
硅溶胶液体                       50-70。
2、如权利要求1所述的连铸水口用非纤维系隔热涂层材料，其特征在于：隔热涂层材料的原料组分的重量份数配比为：
颗粒直径0.2-0.5mm的珍珠岩        10-15
颗粒直径小于1mm的蛭石            8-15
颗粒直径0.2-0.1mm的石英          15-25
颗粒直径小于0.074mm的焦宝石      30-45
颗粒直径小于0.044mm的助烧熔剂    8-15
颗粒直径小于0.044mm的黏附剂      2-4
硅溶胶液体                       55-65。
3、如权利要求1所述的连铸水口用非纤维系隔热涂层材料，其特征在于：隔热涂层材料的原料组分的重量份数配比为：
颗粒直径0.2-0.5mm的珍珠岩        15
颗粒直径小于1mm的蛭石            10
颗粒直径0.2-0.1mm的石英          20
颗粒直径小于0.074mm的焦宝石      40
颗粒直径小于0.044mm的助烧熔剂    15
颗粒直径小于0.044mm的黏附剂      2
硅溶胶液体                       60。
4、如权利要求1、2或3所述的连铸水口用非纤维系隔热涂层材料，其特征在于：所述助烧熔剂为硼玻璃、叶腊石、长石三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比份数的混合；所述黏附剂为高岭土、粘土、膨润土三种材料中的任意一种，或者是三种材料以任意重量配比份数的混合。
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