CN104845416A - 一种用于热轧加热炉内钢坯的防护涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于热轧加热炉内钢坯的防护涂层,涂层可以在高温下和板坯自身生成的氧化物反应,获得不同熔点的保护层,保护层能有效隔绝板坯和加热炉内的气氛发生反应。可以在1000~1400℃温度区间内,有效减少常规的碳锰钢,低碳铝镇静钢,低合金钢,微合金钢以及部分合金钢的氧化烧损。本涂层包含:镁铝合成料10~30%,重烧镁砂40-60%,硅酸铝10~30%,硼砂1~3%,磷酸钙1~3%,膨润土4~10%,粉体增稠剂1~5%,加入水量为前述总量的40~50%。使用时按照粉体:水=1:4~1:5的比例混合,搅拌成浆料。经过试验证明,涂层可大幅度降低目前国内常规生产钢种的氧化烧损,且使用简便,无毒环保。

Description

一种用于热轧加热炉内钢坯的防护涂层
技术领域
本发明涉及一种热轧加热炉内板坯的防护涂层,特别是用于热轧加热炉工序,在板坯二次加热工程中,减少钢坯氧化烧损,提高后续产品的表面质量的防护涂层,属于特种防护涂料领域。
背景技术
板坯在热轧工序前,为了保证钢坯中的合金成分有效固溶,钢坯组织有效奥氏体化以及保证后续的轧制稳定,需要在加热炉内二次加热到1000℃以上,各大钢铁企业,根据自己的板坯规格,产线长度以及产品的品种规格,加热温度不尽相同,最高可达1400℃。如此高温下,钢坯表面氧化烧损严重,目前国内普遍的烧损率为1%~3%,造成大量的金属浪费。同时由于高温下,钢坯表面的氧化反速度不一,应对钢坯基体表面造成侵蚀,导致后续的产品表面质量不良,氧化越严重,后续产品表面质量越差。因此保护好加热炉内的钢坯,避免过度氧化,是钢铁企业节能降耗,保证后期产品质量的重要措施。
在中国专利CN101760599A中公开了一种高温防氧化涂料。使用镁铬合成料,但是铬的氧化物有强氧化性,使用粉料容易对人体产生危害。
在中国专利CN101462857A中公开了一种用于碳钢的高温防护涂料,使用TiO2为主体,效果很好,但是针对碳钢而言,涂料成本过高,涂料价格甚至超过节约的钢铁的价格。同时氧化钛和铁高温下有明显的不浸润特性,使得其用户范围得到限制。
在中国专利CN1300805A中公开的一种以SiO2为主体的高温防氧化涂料,涂料以SiO2为主体,最明显的缺点时,其使用温度范围偏低,因为硅和铁的化合物熔点低,高温下极易形成液态,液态在高温下对钢坯的腐蚀速度远远高于固态。
发明内容
针对现有涂层的环保性,性价比以及防护温度以及防护钢种范围过窄问题,本发明提出一种防护钢种和防护温度范围更广,可以有效在1000~1400℃有效减少常规的碳锰钢,低碳铝镇静钢,低合金钢,微合金钢以及部分合金钢的氧化烧损。
本发明使用镁铝合成料,一方面可以有效提高涂层的致密度,耐热性,同时可以避免涂层的破裂,而且环保。
 针对以上涂层的不足,本发明旨在提供一种技能有效减少加热炉内板坯烧损,涂层通过成分调整,可以在高温下和板坯自身生成的氧化物反应,获得不同熔点的保护层,保护层能有效隔绝板坯和加热炉内的气氛发生反应。同时,该涂层环保无毒,不易破裂,稳定性好。
本发明所述目的是通过以下方案实现的:提供一种涂料,该涂层的成分及重量百分比如下: 镁铝合成料:10~30%,重烧镁砂: 40-60%,硅酸铝:20~30%,硼砂:1~3%,磷酸钙:1~3%,膨润土:5~10%,粉体增稠剂:1~5%。
使用时按照粉体:水=1:4~1:5的比例混合。
使用时,先将羧甲基纤维素钠,膨润土和水混合成悬浊液,然后加入粉料,搅拌成浆料。所有粉料的颗粒度均为250-300目,颗粒大或者小会影响涂层的反应过程和最终效果。
所述的粉体增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉中的一种或几种的组合。
所述的镁铝合成料,是采用硝酸镁50~70%,硝酸铝30~50%,共沉淀后1300℃烧结而成。
存储过程中,粉料和水分开,使用前3小时内搅拌均匀备用。
针对不同的钢种,不同的加热制度,不同的加热炉气氛,本发明涂层中的硼砂,硅酸铝及磷酸钙的用量,需要调整,以达到熔点的匹配。通常,加热温度高,氧化性气氛强,钢种合金含量高,需要匹配更少的硼砂和磷酸钙。加热温度低,氧化性气氛弱,钢种合金含量低,则匹配相对更多的硼砂和磷酸钙。
本涂料可以应用于常规的碳锰钢,低碳铝镇静钢,低合金钢,微合金钢以及部分合金钢,在钢坯进加热炉前,均匀喷涂在钢坯表面即可。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步描述本发明。
实施例1。
一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,按如下重量百分比配合: 镁铝合成料25%,重烧镁砂45%,硅酸铝16%,硼砂3%,磷酸钙3%,膨润土6.5%,羧甲基纤维素钠1.5%。
使用时,将粉体与水按照1:0.4的比例混合,搅拌成浆料。
将涂层喷涂在常规的碳锰钢SS400表面,涂层厚度为0.6-0.8mm,在空气中干燥20分钟,然后入炉,加热段最高温度为1270℃,均热段温度为1240℃,在炉时间为172分钟,出炉后,使用高压水喷淋钢坯,表面氧化层剥落更为完整,表面光洁,涂层可减少氧化烧损84.32%。
实施例2。
一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,按如下重量百分比配合:镁铝合成料20%,重烧镁砂50%,硅酸铝19%,硼砂2%,磷酸钙2%,膨润土5%,羧乙基纤维素2%。
使用时,将粉体与水按照1:0.45的比例混合,搅拌成浆料。
将涂层喷涂在微合金钢X70表面,涂层厚度为0.5-0.7mm,在空气中干燥20分钟,然后入炉,加热段最高温度为1240℃,均热段温度为1210℃,在炉时间为187分钟,出炉后,使用高压水喷淋钢坯,表面氧化层剥落更为完整,表面光洁,涂层可减少氧化烧损89.04%。
实施例3。
一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,按如下重量百分比配合:镁铝合成料23%,重烧镁砂55%,硅酸铝15%,硼砂1%,磷酸钙1%,膨润土4%,淀粉1%。
使用时,将粉体与水按照1:0. 5的比例混合,搅拌成浆料。
将涂层喷涂在低合金钢Q345表面,涂层厚度为0.6-0.8mm,在空气中干燥20分钟,然后入炉,加热段最高温度为1290℃,均热段温度为1270℃,在炉时间为175分钟,出炉后,使用高压水喷淋钢坯,表面氧化层剥落更为完整,表面光洁,涂层可减少氧化烧损78.49%。
实施例4。
一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,按如下重量百分比配合:镁铝合成料23%,重烧镁砂60%,硅酸铝10%,硼砂1%,磷酸钙1%,膨润土4%,羧甲基纤维素钠1%。
使用时,将粉体与水按照1:0. 5的比例混合,搅拌成浆料。
将涂层喷涂在合金钢GCr15表面,涂层厚度为0.8-1mm,在空气中干燥20分钟,然后入炉,加热段最高温度为1310℃,均热段温度为1260℃,在炉时间为215分钟,出炉后,使用高压水喷淋钢坯,表面氧化层剥落更为完整,表面光洁,涂层可减少氧化烧损76.84%。

Claims (7)

1.一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,该防护涂层包含以下物质:镁铝合成料10~30%(重量百分比,下同),重烧镁砂40-60%,硅酸铝10~30%,硼砂1~3%,磷酸钙1~3%,膨润土4~10%,粉体增稠剂1~5%。
2.根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,使用时按照粉体:水=1:4~1:5的比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,镁铝合成料的颗粒度为250~300目。
4.根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,所述的粉体增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,使用的镁铝合成料,是采用硝酸镁50~70%,硝酸铝30~50%,共沉淀后1300℃烧结而成。
6. 根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,存储过程中,粉料和水分开,使用前3小时内搅拌均匀备用。
7. 根据权利要求1所述的一种用于热轧加热炉内板坯的防护涂层,其特征在于,适用温度范围1000~1350℃,可以满足目前国内所有热轧工序的要求。
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