CN102167566A

CN102167566A - 一种含碳耐火材料的防水化涂料

Info

Publication number: CN102167566A
Application number: CN 201010596251
Authority: CN
Inventors: 杨立强; 闫广周; 黄辉; 张晖; 程瑛; 刘国齐; 王建国; 俱彦国; 田锋; 张立明
Original assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Current assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明涉及含碳耐火材料技术，特别是一种含碳耐火材料的防水化涂料，用于防止含碳耐火材料在烘烤和使用中由于水和水蒸气所引起的防氧化涂层失效从而使含碳耐火材料氧化。本发明防水化涂料的组分及重量百分比为：氧化铝微粉10～60％，白刚玉粉10～60％，蓝晶石粉5～15％，硅溶胶15～40％，将各组分混合后搅拌均匀覆盖在防氧化涂层上即可。涂料在升温过程中无龟裂、无剥落，在高温下形成氧化铝陶瓷硬壳，隔绝水对防氧化涂层的侵蚀，防水化效果优良。

Description

一种含碳耐火材料的防水化涂料

技术领域

本发明涉及含碳耐火材料技术，特别是一种含碳耐火材料的防水化涂料。

背景技术

连铸“三大件”浸入式水口、整体塞棒、长水口是钢铁冶金用功能耐火材料，其中浸入式水口中的内装浸入式水口，用于中间包和结晶器之间，作用是防止钢水从中间包进入结晶器时氧化及飞溅、减少钢水液面震荡及结晶器内部紊流。

浸入式水口材质通常为含碳耐火材料，由于石墨碳的存在，在高温作用下，水口中的碳容易被氧化，从而导致含碳耐火材料的组织结构损毁，降低其使用寿命，甚至可能发生制品穿孔、断裂等事故。为了避免此类情况的发生，经常是在水口表面涂刷一层防氧化涂料，从而保护水口材质中的石墨碳不被氧化。

内装浸入式水口安装在中间包内，中间包用耐火材料之一是喷涂料，喷涂料在施工完毕后要进行烘烤，如果中间包烘烤条件不好，就容易导致中间包料中的水和水蒸气无法完全挥发，从而累积在水口和分离环之间，由于水和水蒸气的存在，破坏了水口表面的防氧化涂料层，导致防氧化涂层失效，在水口浇钢过程中导致石墨碳的氧化。由于水口材料中石墨碳的氧化，破坏了材料的结构，就容易导致事故的发生，为了避免此类现象的发生，需要开发一种新型防水化涂料，涂刷在防氧化涂料外面，保护防氧化涂料不失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在现有防氧化涂料的基础上，提供一种防水化涂料，以保护现有涂料不被水化，从而保护含碳耐火材料不被氧化。

本发明含碳耐火材料的防水化涂料的组分及重量百分比为：

氧化铝微粉 10～60％

白刚玉粉 10～60％

蓝晶石粉 5～15％

硅溶胶 15～40％。

本发明含碳耐火材料的防水化涂料的配置及施工方法：将氧化铝微粉、白刚玉粉、蓝晶石粉、硅溶胶混合后搅拌均匀即可用于施工。涂料施工可采用喷涂、浸渍和手工涂刷等施工方式覆盖在防氧化涂层上，涂层厚度0.5～2mm，干燥后即可使用。

氧化铝微粉和白刚玉粉是制造涂料的主体，加入蓝晶石粉，可以降低涂层的烧结温度，形成致密的氧化铝陶瓷硬壳，同时还可以利用蓝晶石粉在1450℃以下完全分解为莫来石和SiO₂所带来的16～18％的体积膨胀效应，从而抵消氧化铝微粉和白刚玉粉在烧结时所产生的体积收缩，使涂层不龟裂、不剥落。硅溶胶作为结合剂，由于粘度低，与其他组分混合时具有良好的分散性和渗透性。并且经过高温处理后，当硅溶胶中的水分蒸发后，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，使其具有良好的胶结性能，使防水化涂料产生强度。

本发明的涂料，在整个升温过程中，涂层无龟裂，无剥落，于1500℃以下即可形成氧化铝陶瓷硬壳，对内层防氧化涂层形成了很好的保护，使内层防氧化涂层隔绝水的侵蚀，防水化效果优良。

具体实施方式

实施例1

碳含量20％以上的铝碳试样，尺寸为Φ100×100mm，取水玻璃为结合剂的防氧化涂料进行涂刷。防水化涂料制备方法为：将氧化铝微粉6Kg、白刚玉粉1Kg、蓝晶石粉0.5Kg、硅溶胶2.5Kg倒入容器内，充分混合搅拌均匀后，即得到10Kg含碳耐火材料防水化涂料。

将以上涂刷完防氧化涂料的铝碳试样分两组做对比试验，一组涂刷防水化涂料，一组不涂刷。完成后移入干燥箱在80～120℃干燥2～4h，取出试样放至室温，然后放入水中浸泡1～2h。捞出试样观察，发现仅涂刷防氧化涂料的试样，涂层已经完全剥落溶解；而另一组试样外观没有任何变化，将该组试样再置入氧化气氛炉烧成，烧成温度1400～1500℃，在此温度下保温6～10h。烧成后对试样进行检查，试样表面生成氧化铝陶瓷硬壳，厚度1.0mm左右。将试样切开检查，内部无任何氧化脱碳现象，防水化效果明显。

实施例2

防水化涂料制备方法为：将氧化铝微粉2.5Kg、白刚玉粉2.5Kg、蓝晶石粉1Kg、硅溶胶4Kg倒入容器内，充分混合搅拌均匀后，即得到10Kg含碳耐火材料防水化涂料。

采用本发明实施例2的防水化涂料重复实施例1的试验，结果表明实施例2的防水化涂料防水化效果明显。

实施例3

防水化涂料制备方法为：将氧化铝微粉1Kg、白刚玉粉6Kg、蓝晶石粉1.5Kg、硅溶胶1.5Kg倒入容器内，充分混合搅拌均匀后，即得到10Kg含碳耐火材料防水化涂料。

采用本发明实施例3的防水化涂料涂刷连铸用浸入式水口接触浇注料部位(该部位已覆盖防氧化涂层)，与仅仅覆盖防氧化涂料的浸入式水口该部位进行使用对比。结果表明，浸入式水口在使用8～12h以后，该部位仅仅覆盖防氧化涂料的，脱碳氧化层厚度在8～12mm；而覆盖防氧化加防水化涂料的，没有任何脱碳氧化现象的存在，防水化涂层形成氧化铝陶瓷硬壳，有效的阻止了水和水蒸气对防氧化涂层的侵蚀，保护了防氧化涂层，从而使碳不被氧化。

Claims

1.一种含碳耐火材料的防水化涂料，其特征在于：所述的防水化涂料的组分及各组分的重量百分比为：

氧化铝微粉 10～60％

白刚玉粉 10～60％

蓝晶石粉 5～15％

硅溶胶 15～40％。