CN102766361A - 一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法。主要工艺流程为，将70-90wt％酚醛树脂，10-30wt％硼酸、硅微粉、碳化硼、蒙脱土以及白炭黑中的1-2种，粒度在0.1-100μm，混合、搅拌、加热、烘干、球磨制得固体高温粘结剂粉体，粘结剂按质量百分比8-15％加入已有钢坯防氧化无机涂料中，可以使涂料成功喷涂在600-900℃钢坯表面上，热处理后，涂层防护效果在65％以上，且涂层易剥落，剥落后基体表面光滑。本发明的优点在于：工艺简单，操作方便，成本低廉，便于工业实施，有助于钢坯涂层高温防护技术在钢铁企业的应用和推广。

Description

一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法
技术领域
本发明属于高温粘结剂领域，具体涉及一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法。 
背景技术
目前钢铁基材高温烧损造成的资源、能源浪费极其严重，钢铁冶金领域，钢坯在加热炉中的高温烧损造成了金属损耗，产量下降，质量降低，附着氧化皮恶化后续工艺等一系列的问题。在以连铸连轧为主体的钢铁企业生产工艺中，要求涂层在800℃左右与钢铁基材瞬间均匀牢固结合，才能起到良好防护效果，而现有的涂层粘结技术尚不能达到此要求。日本新日铁公司研制的金属Al系防护涂料用于特殊钢上，与不涂覆涂料的裸材相比，钢在加热过程中的氧化烧损减少了近80％。美国NALCO化学公司研制的NALCO84MB264涂料，涂于钢锭、钢坯表面，钢的氧化烧损能减少82％左右，用于高碳钢、工具钢，脱碳层厚度小于0.25mm。瑞典的U.K.H.史密斯(Smith)、J.H.林斯特龙(1indstrom)，日本的林(T.Hayashi)、芝野(M.shibuno)等也做了利用涂层防护的相关研究。以上诸多研究在防护效果方面取得了较大进展，但此系列产品均只适用于在常温状态下喷涂，并不适用于涂料直接喷涂在高温钢坯上的实际生产工艺。大冶特殊钢铁股份有限公司研制的不锈钢和耐热钢热加工保护涂料、西宁特种钢铁股份有限公司生产的GCr15钢脱碳保护涂层等。包钢研制的高温防护钢坯涂料用于低碳钢，涂层可以使钢坯在炉内烧损程度减少40％-60％，减少全程烧损30％。以上应用尝试亦均为常温状态下喷涂，不能实现涂料与高温钢坯的瞬时粘结。中国专利200510027741.X“一种耐高温涂料及其制备方法”中，介绍了一种由液体料和固体料两种组分组成的耐高温涂料，涂料具备一定的耐高温、抗氧化及热稳定性，但成本较高且工艺繁琐，不利于工业推广应用。申请号为200910210384.9的中国发明专利“连铸板坯高温防氧化涂料及其制备工艺”曾报道该涂料可以对高温连铸板坯进行喷涂，但涂料组分体系在高温下容易和铁氧化物形成低共融相对基体产生腐蚀，从而降低涂料防护效果，且影响后续的除磷工艺。 
现有涂层粘结技术研究，大大限制了涂层技术的推广和发展。一旦突破连铸连轧工艺的动态钢坯高温防护涂层研究和应用技术瓶颈，将大大降低钢铁企业生产成本，节约能源，提高钢铁企业核心技术竞争力，从而产生巨大社会经济效益。 
发明内容
本发明目的在于确保涂层防护效果前提下，提供一种高温粘结剂，与涂料结合，实现涂料在600-900℃高温钢坯上的成功喷涂，从而解决高温涂层防护技术与现有连轧连铸工艺不匹配的难题。 
一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法。是通过如下技术方案实现的： 
1、按质量分数称取，70-90％酚醛树脂，10-30％无机化合物，混合搅拌并升温至70-90℃，在该温度区间搅拌10-30分钟； 
2、将上述混合物放入烘箱，在80-100℃烘干至固体块状，然后取出球磨至120目以下，得到固体粘结剂粉体； 
3、使用方法为：按质量百分比8-15％称取固体粘结剂粉体，配入钢坯防氧化无机涂料中，搅拌10-20分钟即可。 
所述酚醛树脂为液态热固性酚醛树脂；所述的无机化合物为硼酸、硅微粉、碳化硼、蒙脱土以及白炭黑中的1-2种，粒度在0.1-100μm；所述钢坯防氧化无机涂料以Al2O3、SiO2、MgO及CaO中的2-4种为主要功能组分。 
本发明的优点在于：工艺简单，操作方便，成本低廉，便于工业实施，可使涂料成功喷涂在600-900℃钢坯表面上，利于钢坯涂层高温防护技术在钢铁企业的应用和推广。 
附图说明
图1是本发明的工艺路线图。 
具体实施方式
实施例1 
按以下比例称取：80wt％酚醛树脂、15wt％硅微粉、5wt％B4C，在80℃混合搅拌15分钟，然后放入烘箱在90℃烘干至块状，取出球磨至120目以下，制得固体粘结剂粉体；按10wt％称取固体粘结剂粉体，与已有钢坯防氧化无机涂料混合搅拌10分钟，然后用喷枪喷在800℃钢坯表面。 
实施例2 
按以下比例称取：80wt％酚醛树脂、10wt％硅微粉10wt％蒙脱土，在90℃混合搅拌10分钟，然后放入烘箱在100℃烘干至块状，取出球磨至120目以下，制得固体粘结剂粉体；按12wt％称取固体粘结剂粉体，与已有钢坯防氧化无机涂料混合搅拌10分钟，然后用喷枪喷在750℃钢坯表面。 
实施例3 
按以下比例称取：90wt％酚醛树脂、5wt％B4C、5wt％白炭黑，在90℃混合搅拌15分钟，然后放入烘箱在90℃烘干至块状，取出球磨至120目以下，制得固体粘结剂粉体；按8wt％称取固体粘结剂粉体，与已有钢坯防氧化无机涂料混合搅拌15分钟，然后用喷枪喷在850℃钢坯表面。 
以上三个实施例，均能实现涂料成功喷涂在高温钢坯表面，经热处理后，涂层有较好防氧化效果，且热处理后涂层容易剥落，涂层除掉后基体表面光滑。 

Claims (5)

1.一种用于高温钢坯防护涂层的无机化合物复合酚醛树脂高温粘结剂的制备及其使用方法，其特征在于，步骤如下：
a、按质量分数称取，70-90％酚醛树脂，10-30％无机化合物，混合搅拌并升温至70-90℃，在该温度区间搅拌10-30分钟；
b、将上述混合物放入烘箱，在80-100℃烘干至固体块状，然后取出球磨至120目以下，得到固体粘结剂粉体；
c、使用方法为：按质量百分比8-15％称取固体粘结剂粉体，配入已有钢坯防氧化无机涂料中，搅拌10-20分钟即可。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述酚醛树脂为液态热固性酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述无机化合物为硼酸、硅微粉、碳化硼、蒙脱土以及白炭黑中的1-2种。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述无机化合物粒度在0.1-100μm。
5.根据权利要求1所述制备方法，所述钢坯防氧化无机涂料以Al2O3、SiO2、MgO及CaO中的2-4种为主要功能组分。
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