CN101705024B

CN101705024B - 一种高含镍钢抗高温氧化涂料

Info

Publication number: CN101705024B
Application number: CN2009102732272A
Authority: CN
Inventors: 詹胜利; 张炼; 梁文; 黄大军; 周光武; 任池锦
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp; Wuhan Research Institute of Materials Protection
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp; Wuhan Research Institute of Materials Protection
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2029-12-15
Also published as: CN101705024A

Abstract

本发明涉及一种高含镍钢抗高温氧化涂料，其不同之处在于将氧化硅、氧化铝、含铬铁粉、氧化镁和氧化锆的混合粉体与高温粘接剂经混合配制而成，其中混合粉体的配料含量按质量百分比计为：SiO₂ 10～25％，Al₂O₃ 20～35％，含铬粉35～60％，MgO 0～15％，ZrO₂ 0～15％，且MgO与ZrO₂的含量不可同时为0。本发明的有益效果在于：使用本涂料可使含镍4％以上的合金钢坯在加热过程中产生的氧化铁皮减少，更为重要的是钢坯的氧化铁皮粘附力大为降低，在现有工艺设备条件下，能基本去除，使氧化铁皮造成的废品率下降50％以上。

Description

一种高含镍钢抗高温氧化涂料

技术领域

本发明涉及一种用于减缓含镍钢坯加热过程中表面氧化及使氧化铁皮易于清除的水性无机耐高温涂料，具体为一种高含镍钢抗高温氧化涂料。

背景技术

氧化铁皮是热轧生产中钢板表面难以避免的缺陷，对于含镍钢板来说，氧化铁皮的危害尤为严重，特别是面积大、铁皮厚、难以用现有设备和方法清除时，需人工用砂轮机修磨，耗时长、劳动强度大，而且影响钢板的表面质量，甚至使钢板致废。因此，如何减少和有效清除加热后出炉钢坯的氧化铁皮，一直是热轧企业攻克的难题之一。

目前，国内外较有效的途径之一是，采用抗高温氧化新材料，在钢坯加热时对钢坯表面进行涂层保护，对减少和阻止氧化铁皮的产生已取得良好效果。国内外已有关于钢铁高温防氧化涂料方面的研究和报导。

中国专利CN03118989X提出了一种合金钢除鳞用加热保护涂料，可用于含镍量至4.0％的合金钢钢坯加热保护，于1250℃加热240分钟后，氧化铁皮减少70％，经高压水除鳞后，轧制的成品板材修磨量降低80％以上。然而该方法在加热炉温度超过1300℃，或因设备故障造成钢坯在加热炉内停留时间过长(例如停留时间超过300分钟)时，涂料的抗氧化效果急剧下降，造成轧制的板材表面缺陷增加。此外，该方法对于含镍量高于4.0％的合金钢，在高压水除鳞时氧化铁皮仍然不易去除。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提供一种高含镍钢抗高温氧化涂料，其环保、低成本，特别适用于含镍4％以上的合金钢坯在更高温度(一般为1250～1350℃)环境下加热。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：一种高含镍钢抗高温氧化涂料，其特征在于将氧化硅、氧化铝、含铬铁粉、氧化镁和氧化锆的混合粉体与高温粘接剂经混合配制而成，其中混合粉体的配料含量按质量百分比计为：SiO₂ 10～25％，Al₂O₃ 20～35％，含铬粉35～60％，MgO 0～15％，ZrO₂ 0～15％，且MgO与ZrO₂的含量不可同时为0。

按上述方案，所述的含铬粉为铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，所述的含铬铁粉按质量百分比计含Cr 65～75％。

按上述方案，所述的高温粘接剂为硅酸盐或磷酸盐中的任意一种或者它们的混合。

按上述方案，所述的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾和硅溶胶的任意一种；所述的磷酸盐为磷酸钠、磷酸铝和铝溶胶的任意一种。

本发明提出的抗高温氧化涂料以氧化硅、氧化铝作为基料，其在高温下形成玻璃陶瓷结构基质，加入氧化镁、氧化锆等耐火材料，以减少高温条件下氧化铁对涂层的侵蚀，加入硅酸盐或磷酸盐或者它们的混合作为高温粘结剂促进涂层能在较低的温度条件下烧结致密，加入铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃等含铬粉，使涂料组分中铬含量(质量％)≥35％，其中的铬元素在高温下与含镍钢形成类似于不锈钢的氧化产物，降低含镍氧化铁皮的粘度，特别是降低氧化铁皮对基体的附着力，促进铁鳞的除去，从而达到本发明提出的对钢材进行高温保护，除去氧化铁鳞和提高产品表面质量的目的。

本发明所得具有所需工作粘度的液态涂料，可采用适应于相应工况的方法(喷涂、滚涂或刷涂)涂覆于钢坯表面。

本发明的有益效果在于：使用本涂料可使含镍4％以上的合金钢坯在加热过程中产生的氧化铁皮减少，更为重要的是钢坯的氧化铁皮粘附力大为降低，在现有工艺设备条件下，能基本去除，使氧化铁皮造成的废品率下降50％以上。

具体实施方式

下面所举的实施例将有助于理解本发明。

实施例1：取石英粉(SiO₂含量95％)15kg，方镁石粉(MgO含量82％)8.5kg，氧化铝粉(Al₂O₃含量98％)22kg，锆英粉(ZrO₂含量60％，SiO₂含量38％)8.5kg，铬铁粉(Cr含量70％)46kg，在球磨机中混合球磨至-500目粒度后备用。在涂料反应釜中加入浓度为45波美度的硅酸钠(模数3.0)15kg，水30kg，然后边搅拌边加入球磨好的涂料粉末即制得高含镍钢抗高温氧化涂料。

实施例2：将磷酸二氢铝35kg与水30kg混合后倒入容器中，边搅拌边依次加入325目氧化硅粉(SiO₂含量98.5％)10kg，325目方镁石粉(MgO含量80％)5kg，325目高铝矾土(Al₂O₃含量80％)30kg，300目铬铁粉(Cr含量70％)55kg。如制得的高含镍钢抗高温氧化涂料不立刻使用，则上述组分中需另外加入5kg膨润土抗涂料沉淀。

实施例3：在容器中按先后顺序依次加入磷酸二氢铝35kg，水30kg，硅溶胶10kg，制得高温粘接剂，然后边搅拌边加入氧化铝微粉(1250目Al₂O₃含量98％)35kg，氧化硅微粉(1250目SiO₂含量98.5％)15kg，氧化锆微粉(1000目ZrO₂含量98％)15kg，三氧化二铬(800目Cr₂O₃含量98％)35kg，即得高含镍钢抗高温氧化涂料。

将上述实施例1所得高含镍钢抗高温氧化涂料喷涂、滚涂或刷涂涂覆于镍含量为4-6％的合金钢坯表面，达到一定的涂膜厚度(0.5～1.0mm)，涂覆环境无任何特殊要求，可在400℃以下任意温度条件下涂覆，涂覆后在环境温度下自然干燥，对涂料的工作粘度也无特殊要求，只要能涂覆到所需涂膜厚度即可，在加热温度为1300～1350℃下，加热240～350分钟，氧化铁皮比原有减少75～85％，且氧化铁皮的粘附力大为降低，在现有工艺设备条件下，能基本去除氧化铁皮。

Claims

1.一种高含镍钢抗高温氧化涂料，其特征在于将氧化硅、氧化铝、含铬粉、氧化镁和氧化锆的混合粉体与高温粘接剂经混合配制而成，其中混合粉体的配料含量按质量百分比计为：SiO₂ 10～25％，Al₂O₃ 20～35％，含铬粉35～60％，MgO 0～15％，ZrO₂ 0～15％，且MgO与ZrO₂的含量不可同时为0，所述的含铬粉为铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，所述的铬铁粉按质量百分比计含Cr 65～75％。

2.按权利要求1所述的高含镍钢抗高温氧化涂料，其特征在于所述的高温粘接剂为硅酸盐或磷酸盐中的任意一种或者它们的混合。

3.按权利要求2所述的高含镍钢抗高温氧化涂料，其特征在于所述的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾和硅溶胶的任意一种；所述的磷酸盐为磷酸钠和磷酸铝的任意一种。