CN102424593B

CN102424593B - 一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料

Info

Publication number: CN102424593B
Application number: CN 201110273472
Authority: CN
Inventors: 于建宾; 马天飞; 刘国齐; 杨文刚; 阎广周; 魏昌晟; 王建国
Original assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Current assignee: Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: CN102424593A

Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，主要涉及一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，在含碳材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后烘干、烧成防氧化涂料，使其涂覆烘干后呈疏松多孔结构。防氧化涂料的原料组分及质量百分比为：钾长石25%～30%；叶蜡石12%～17%；硼砂47%～53%；硅石5%～11%；分散剂为上述原料总重量的0.1%～0.25%；将上述原料、分散剂混合、搅拌均匀后与结合剂按照2：1～1：1的比例放入球磨机中混合均匀形成涂料；将涂料涂抹在成型后功能耐火材料的表面形成涂层。本发明在与耐火材料烧成过程中不起皮、鼓泡，最终在含碳耐火材料表面形成一层光滑、均匀、致密的釉层，达防止含碳耐火材料氧化的目的。

Description

一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，主要涉及一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料。

背景技术

在钢水的连续铸造过程中，涉及的功能耐火材料有保护套管、塞棒、浸入式水口。在连铸过程中，这些功能耐火材料要经受很大的热冲击，由于石墨具有较高的导热系数和与钢渣接触不润湿的特性，连铸用功能耐火材料常常通过添加石墨来提高其抗热冲击能力，从而保持连铸过程中材料结构的完整性。在连铸过程中，上述功能耐火材料有一部分裸露在高温的空气中，而材料中的石墨在高温下易氧化，从而造成材料结构疏松，强度下降，使用的安全性降低。

目前普遍采用在含碳耐火材料表面涂覆防氧化涂料，使其在表面形成致密釉层，隔绝空气来防止材料氧化，保持材料结构完整型。已有技术中一种防氧化工艺是在含碳耐火材料烧成后涂覆防氧化涂料，在高温使用过程中形成致密釉层。该工艺在含碳耐火材料烧成时候需要做埋碳处理或惰性气氛保护，埋碳处理耗费工时，且粉尘较大，气氛保护成本较高。另一种防氧化工艺是在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后烘干、烧成，在烧成过程中形成致密釉层，保护材料不被氧化。该工艺避免了埋碳处理的灰尘、气氛保护的高成本，然而由于含碳耐火材料烧成过程中结合剂会挥发出部分有机气体，常常造成釉层起皮、鼓包。

发明内容

本发明的目的是：在现有防氧化工艺即在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后对含碳耐火材料烘干、烧成，在含碳耐火材料表面得到防氧化涂层；使所提供的防氧化涂料在与耐火材料烧成过程中不起皮、鼓泡；最终在含碳耐火材料表面形成一层光滑、均匀、致密的釉层，达到隔绝空气、防止含碳耐火材料氧化的目的。

为完成上述发明任务采用如下技术方案：

一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，本发明中，以钾长石为基本物料；钾长石熔融温度段较宽，适合烧成釉料；采用硼砂引入酸性助熔剂B₂O₃和碱性助熔剂Na₂O；以叶蜡石、硅石来调配Al₂O₃和SiO₂含量；采用三聚磷酸钠做分散剂，既能稳定涂料料浆，又能在热处理过程中产生微气孔，避免在与耐火材料烧成过程中树脂结合剂挥发而引起起皮、鼓泡的现象。

一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，在含碳耐火材料成型后，涂覆防氧化涂料，然后对含碳耐火材料烘干、烧成，在含碳耐火材料表面得到防氧化涂层；所提供的防氧化涂料在涂覆烘干后呈疏松多孔结构，烧成过程的低温阶段，结合剂挥发物可通过涂层孔隙散发；高温成釉阶段形成的釉粘度低，有利于耐火材料内部气体挥发，成釉铺展性好。

所述连铸功能耐火材料用防氧化涂料的原料组分及质量百分比为：

钾长石 25%～30%；

叶蜡石 12%～17%；

硼砂 47%～53%；

硅石 5%～11%。

加入有分散剂三聚磷酸钠，加入量为上述原料总重量的0.1%～0.25%。

将上述原料、分散剂混合、搅拌均匀后与结合剂按照2：1～1：1的比例放入球磨机中混合均匀形成涂料；将涂料涂抹在成型后含碳耐火材料的表面形成涂层，涂覆涂料后的含碳耐火材料经自然烘干2小时后，放入烘干室中在80℃～110℃缓慢烘干，再装入窑内烧成，烧成在1050℃～1300℃空气气氛中进行。

成型后功能耐火材料的表面形成涂层的厚度为0.2～0.4mm。

所述的结合剂为浓度为18%～22%的糊精溶液。

本发明提出的一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，可以用于含碳量在10～28wt%范围内连铸功能耐火材料的防氧化烧成，涂覆烘干后与坯体粘结性好，不起皮、不开裂，烧成过程中不鼓泡，成釉平整光滑；具有制作工艺简单，所采用的原料成本低廉，在钢水连续铸造使用过程中能很好地阻止含碳耐火材料高温氧化。

具体实施方式

结合具体实施例对本发明加以说明：

实施例1

本实施例涉及的功能耐火材料为碳含量为10%的连铸用铝碳塞棒，防氧化涂料的原料组分及质量百分比为：钾长石 25%，叶腊石 15%，硼砂 50%，硅石10%，分散剂三聚磷酸钠为上述原料总重量的0.25%；将粉料称量好后，在混料罐中预混5min，加入浓度为18%的糊精溶液，搅拌混合成均匀的料浆。粉料与结合剂糊精溶液的重量比为2:1；将配制好的料浆在常温下均匀地刷涂在铝碳塞棒表面，涂层的厚度控制在0.3mm～0.4mm之间，在自然条件下干燥2小时后，移入烘干室内缓慢升温到110℃干燥2小时，装入窑炉中在1250℃空气气氛烧制4小时。烧制完成后，部件表面形成一层约0.2mm厚的光滑瓷釉保护层，将部件切开，内部无氧化，釉层与耐火材料结合牢固紧密。

实施例2

该实例涉及的功能耐火材料为碳含量为28%的连铸用浸入式水口，防氧化涂料的原料组分及质量百分比为：：钾长石30%，叶腊石12%，硼砂47%，硅石11%，三聚磷酸钠加入量为上述原料总重量的0.1%；粉料称量好后，在混料罐中预混5min，加入浓度为22%的糊精溶液，搅拌混合成均匀的料浆。粉料与结合剂糊精溶液的重量比为1：0.8。将浸入式水口放置到配制好的料浆池中均匀浸蘸，涂层的厚度控制在0.3mm～0.4之间，在自然条件下干燥2小时后，移入烘干室内缓慢升温到100℃干燥2小时，装入窑炉中在1100℃空气气氛烧制4小时。烧制完成后，部件表面形成一层约0.4mm厚的光滑瓷釉保护层，将部件切开，内部无氧化，釉层与耐火材料结合牢固紧密。

实施例3

该实例涉及的功能耐火材料为碳含量为22%的连铸用保护套管，防氧化涂料的配方按重量百分比为：钾长石25%，叶腊石17%，硼砂53%，硅石5%，分散剂三聚磷酸钠为上述原料总重量的0.2%，将粉料称量好后，在混料罐中预混5min，加入浓度为20%的糊精溶液，搅拌混合成均匀的料浆。粉料与结合剂糊精溶液的重量比为1：1。将保护套管放置到配制好的料浆池中均匀浸蘸，涂层的厚度控制在0.3mm～0.4之间，在自然条件下干燥2小时后，移入烘干室内缓慢升温到85℃干燥2小时，装入窑炉中在1200℃空气气氛烧制4小时。烧制完成后，部件表面形成一层约0.3mm厚的光滑瓷釉保护层，将部件切开，内部无氧化，釉层与耐火材料结合牢固紧密。

Claims

1.一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，其特征在于：所述防氧化涂料的原料组分及质量百分比为：

钾长石 25%～30%；

叶蜡石 12%～17%；

硼砂 47%～53%；

硅石 5%～11%；

加入有分散剂三聚磷酸钠，加入量为上述原料总重量的0.1%～0.25%；

将上述原料、分散剂混合、搅拌均匀后与结合剂按照2：1～1：1的比例放入球磨机中混合均匀形成涂料；所述结合剂为浓度为18%～22%的糊精溶液；将涂料涂抹在成型后功能耐火材料的表面形成涂层，涂覆涂料后的功能耐火材料经自然烘干后，放入烘干室中在80℃～110℃缓慢烘干，再装入窑内烧成，烧成在1050℃～1300℃的空气气氛中进行。

2.按照权利要求1所述的一种连铸功能耐火材料用防氧化涂料，其特征在于：成型后功能耐火材料表面所形成涂层的厚度为0.2～0.4mm。