CN103643011A - 一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供本一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其组分及重量百分比为：Al₂O₃40～75%，纳米SiO₂5～10%，纳米含铬粉1～5%，MgO0～30%，ZrO₂0～25%，ZnO10%-25%，海藻酸钠1～3%，MgO与ZrO₂不可同时为0，加入的水为前述总重量的50～70%，通过机械混合法制成。本高温氧化隔离剂适用于低镍钢坯在1000～1300℃/1～10小时加热时防氧化，被喷涂在300℃以下任意温度低镍钢表面，隔离剂厚度为50～200μm，它在高温下形成微晶玻璃层，高温保护钢材，隔离剂在加热完毕后，用自来水或低压水冲洗即可完全脱除隔离剂和钢坯表面氧化鳞片，减少后续酸洗时间，提高低镍钢成材率，简化了产品加工工序，使用成本低，对基体无有侵蚀，对环境无污染。

Description

一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂

技术领域

本发明涉及加热保护隔离剂领域，具体为一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂。

背景技术

钢坯在轧制前的加热过程中，其表面在高温中发生剧烈的氧化反应，造成氧化烧损，使钢的成材率降低，对于低镍钢来说，氧化铁皮的危害尤为严重，它铁皮厚、难以用现有设备和方法除尽，需人工用砂轮机修磨，耗时长、劳动强度大、降低产品的质量等级，严重的甚至会造成报废，是困扰企业的一个技术难题，近年来过内外的相关企事业单位积极开展了钢材高温保护隔离剂的研究开发，但迄今为止，此类各种隔离剂尚有以下不足：1、须较大变动原工艺流程，喷涂、干燥设施投资较大，限制了隔离剂在连续作业的工业生产线上的方便使用；2、特种钢坯表面的金属氧化物鳞片不能完全清除；3、用量大且成本较高。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其低镍钢高温表面除鳞隔离剂由下列重量百分比的原料组成：Al₂O₃40～75%，纳米SiO₂5～10%，纳米含铬粉1～5%，MgO0～30%，ZrO₂0～25%，ZnO10%～25%，海藻酸钠1～3%，MgO与ZrO₂不可同时为0，加入的水为前述总重量的50～70%。

进一步地，所述的纳米含铬粉为纳米级铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，所述的铬铁粉按质量百分比计含Cr65-75%。

进一步地，所述的悬浮剂为海藻酸钠。

进一步地，所述的隔离剂适用于低镍钢坯在1000～1300℃/1～10小时加热时的防护。

进一步地，所述隔离剂被喷涂在300℃以下任意温度低镍钢表面，隔离剂厚度为50～200μm。

将上述的各物料按比例混合，采用机械混合法混合均匀；其中隔离剂以Al₂O₃、SiO₂作为基料，其在高温下形成玻璃陶瓷结构基质；加入MgO、ZrO₂等耐火材料，以减少高温条件下氧化铁对隔离剂的侵蚀，并降低含镍氧化铁的粘度，提高隔离剂的耐高温性能；加入海藻酸钠作为此隔离剂的悬浮剂，保证隔离剂长时间不沉淀结块；加入纳米铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃等含铬粉，使隔离剂中铬含量的质量百分比大于35%，其在铬元素在高温下与含镍钢形成类似不锈钢的氧化物，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的高温保护，除去铁鳞和提高产品的表面质量的目的。

所述高温表面氧化隔离剂适用于低镍钢在1000～1300℃/1～10小时加热时防护，高温下形成致密的微晶玻璃层，阻止氧原子向低镍钢基体的扩散，不仅降低氧化烧损，还减缓低镍钢表面铬元素的贫化，隔离剂在加热完毕后自动脱落，露出光亮的金属基体。本发明的隔离剂对喷涂环境无任何特殊要求，可在300℃以下任意温度和相应湿度条件下喷涂，隔离剂厚度为20～100μm。喷涂后在环境温度下自然干燥，对隔离剂的工作粘度也无特殊要求，只要能喷涂到所需涂膜厚度即可。

本发明的优点和积极效果充分表现在以下几个方面：

1、对被保护的钢材表面无须进行喷砂或打磨预处理，采取喷涂的方式均匀地喷涂，转运中不脱落，并且不影响应用效果。

2、隔离剂无须预干燥（含自然干燥和预烘干），可在线喷涂即时入高温炉加热，极少变动原工艺，涂装设备投资少，使用成本低，能简便地与钢坯加热连续生产线配合使用。

3、本发明的低镍钢隔离剂防护温度高，适用于低镍钢在1000～1300℃/1～10小时加热时防护，可有效降低氧化烧损、抑制铬元素贫化、提高除鳞效果。

4、本发明能弱化氧化铁鳞片与钢基体的粘合力，出炉冷却后经普通的自来水冲洗，氧化铁鳞片和隔离剂层能自行完全脱落；脱落后的钢基体“板面光滑，平整光亮”，可大幅度减少常规繁重的氧化铁鳞片后处理工作量，有效提高生产率、产品合格率和产品质量（产品质量提高一个等级）。

5、本发明隔离剂对钢坯导热系数，不延长钢坯加热时间，对钢坯无有害侵蚀；其生产和使用均对环境无污染。

6、本发明的低镍钢隔离剂喷涂后的隔离剂厚度仅为20～100μm，节约了隔离剂的用量。

7、本发明隔离剂原料立足国内，来源广泛，生产成本低。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其低镍钢高温表面除鳞隔离剂由下列重量百分比的原料组成：，其组分及重量百分比为：Al₂O₃40～75%，纳米SiO₂5～10%，纳米含铬粉1～5%，MgO0～30%，ZrO₂0～25%，ZnO10%～25%，海藻酸钠1～3%，所述MgO与ZrO₂不可同时为0，加入的水为前述总重量的50～70%。

所述的纳米含铬粉为纳米级铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，所述的铬铁粉按质量百分比计含Cr65～75%。

所述的悬浮剂为海藻酸钠。

所述的隔离剂适用于低镍钢坯在1000～1300℃/1～10小时加热时的防护。

所述隔离剂被喷涂在300℃以下任意温度低镍钢表面，隔离剂厚度为50～200μm。

实施例一

按照重量比：Al₂O₃40%，纳米SiO₂8%，纳米含铬粉1%，MgO 25%，ZrO₂15%，ZnO 10%，海藻酸钠1%，将粉料混合均匀，加入的水为前述总重量的50%。将上述的各物料按比例混合，采用机械混合法混合均匀，喷涂于低镍钢表面，进入加热炉处理实现表面防护，可提高低镍钢表面氧化铁皮脱除效果100%。

实施例二

按照重量比：Al2O350%，纳米SiO₂10%，纳米含铬粉2%，MgO 10%，ZrO₂5%，ZnO 20%，海藻酸钠3%，将粉料混合均匀，加入的水为前述总重量的60%。将上述的各物料按比例混合，采用机械混合法混合均匀，喷涂于低镍钢表面，进入加热炉处理实现表面防护，可提高低镍钢表面氧化铁皮脱除效果100%。

实施例三

按照重量比：Al₂O₃65%，纳米SiO₂5%，纳米含铬粉5%，MgO 2%，ZrO₂1%，ZnO 20%，海藻酸钠1%将粉料混合均匀，加入的水为前述总重量的75%。将上述的各物料按比例混合，采用机械混合法混合均匀，喷涂于低镍钢表面，进入加热炉处理实现表面防护，可提高低镍钢表面氧化铁皮脱除效果100%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：其低镍钢高温表面除鳞隔离剂由下列重量百分比的原料组成：Al₂O₃40～75%，纳米SiO₂5～10%，纳米含铬粉1～5%，MgO0～30%，ZrO₂0～25%，ZnO10%～25%，海藻酸钠1～3%，MgO与ZrO₂不可同时为0，加入的水为前述总重量的50～70%。

2.根据权利要求1所述的一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂的制造方法为：将各物料按比例混合，采用机械混合法混合均匀；其中隔离剂以Al₂O₃、SiO₂作为基料，其在高温下形成玻璃陶瓷结构基质；加入MgO、ZrO₂耐火材料，以减少高温条件下氧化铁对隔离剂的侵蚀，并降低含镍氧化铁的粘度，提高隔离剂的耐高温性能；加入海藻酸钠作为此隔离剂的悬浮剂，保证隔离剂长时间不沉淀结块；加入纳米铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，使隔离剂中铬含量的质量百分比大于35%，其在铬元素在高温下与含镍钢形成类似不锈钢的氧化物，降低含镍氧化铁皮的粘度，以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的高温保护，除去铁鳞和提高产品的表面质量的目的。

3.根据权利要求1所述的一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：所述的纳米含铬粉为纳米级铬矿粉、铬铁粉或Cr₂O₃，所述的铬铁粉按质量百分比计含Cr65～75%。

4.根据权利要求1所述的一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：所述的悬浮剂为海藻酸钠。

5.根据权利要求1所述的一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：所述的隔离剂适用于低镍钢坯在1000～1300℃/1～10小时加热时的防护。

6.根据权利要求1所述的一种低镍钢高温表面除鳞隔离剂，其特征在于：所述隔离剂被喷涂在300℃以下的低镍钢表面，隔离剂厚度为50～200μm。