CN107176850A - 一种防粘粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种防粘粉末涂料及其制备方法，涉及冶金领域，该防粘粉末涂料以冶金废渣刚玉渣的粉末作为主要材料，刚玉渣本身耐火度高，烧结温度高的特点，其作为涂料主要成分使用时，可以让涂料层不易烧结。石灰石粉高温分解产生气体，使涂料层形成质地疏松的多孔结构，便于涂层与耐火衬底的分离。焦粉则可以降低涂料层与熔态铁水或渣的亲和性，不利于粘渣，同时，减轻涂料层的烧结作用。将这三者按照特定比例混合后得到的防粘粉末涂料，具有粘附性强、质地疏松、易分化、便于清渣工作等优点。一种上述防粘粉末涂料的制备方法，该制备方法操作简单实用，不需要复杂的设备，非常适合大规模的工业化生产。通过该方法制得的防粘粉末涂料，粒度均匀，粘附性强。

Description

一种防粘粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种防粘粉末涂料及其制备方法。

背景技术

钒钛铁水在运输过程中普遍采用铁水罐。而由于钒钛铁水及炉渣的特殊性能，造成铁水罐的内衬粘渣严重，在使用到中后期，有效罐容急剧降低，影响铁水罐装铁和运输，更影响了现场的生产组织。

针对以上问题，目前钢铁企业普遍采用的方法有：增加铁水罐的保温措施，如采用轻质保温材料，添加保温盖等；采用高效的清渣操作工艺，如氧枪切割工艺等；采用防粘涂料喷涂施工，预防铁水罐粘渣。这三种方法对比起来，采取保温措施会增加铁水罐的体积，从而增加运输难度，同时，该方法的防粘效果也并不是很好。采用高效的清渣操作工艺大大地增加了人工以及设备成本，也不是最好的方式。在铁水罐内衬增加防粘涂层相较起来，是效果最好，成本也最低的方法，具有很大的发展潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防粘粉末涂料，其采用冶金废渣作为主要原料，生产成本低。同时，其粘附性强，能有效缓解粘渣现象，并且其质地疏松、易分化、便于清渣工作。

本发明的另一目的在于提供一种防粘粉末涂料的制备方法，该制备方法操作简单实用，不需要复杂的设备，非常适合大规模的工业化生产。

本发明的实施例是这样实现的：

一种防粘粉末涂料，按照重量份数计，包括：刚玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。

一种上述防粘粉末涂料的制备方法，其包括：

将刚玉渣粉、石灰石粉和焦粉混合均匀。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供了一种防粘粉末涂料，按照重量份数计，包括：刚玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。该防粘粉末涂料的使用方法主要是通过热喷涂工艺在铁水罐内衬表面形成涂料层，以防止铁水罐内衬粘渣。该防粘粉末涂料以冶金废渣刚玉渣的粉末作为主要材料，刚玉渣本身耐火度高，烧结温度高的特点，其作为涂料主要成分使用时，可以让涂料层不易烧结，便于清渣作业。同时，该涂料中还包含石灰石粉和焦粉，石灰石粉高温分解产生气体，使涂料层形成质地疏松的多孔结构，便于涂层与耐火衬底的分离。焦粉则可以降低涂料层与熔态铁水或渣的亲和性，不利于粘渣，同时，减轻涂料层的烧结作用。将这三者按照特定比例混合后得到的防粘粉末涂料，具有粘附性强、质地疏松、易分化、便于清渣工作等优点。

本发明提供了一种上述防粘粉末涂料的制备方法，该制备方法通过简单的混合工艺，将三者进行混合得到上述防粘粉末涂料。该制备方法操作简单实用，不需要复杂的设备，非常适合大规模的工业化生产。通过该方法制得的防粘粉末涂料，粒度均匀，粘附性强。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种防粘粉末涂料及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供了一种防粘粉末涂料，其按照重量份数计，包括：刚玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。

本发明实施例提供的是一种应用于喷涂工艺中的粉末材料，采用热喷涂工艺喷涂于铁水罐内衬，可以在铁水罐内衬的表面形成涂料层，以防止铁水罐内衬形成粘渣。在使用本发明实施例所提供的防粘粉末涂料进行热喷涂工艺时，加水量应控制在防粘粉末涂料的质量的8～14％。在该比例下喷涂得到的涂料层无论从强度还从易分离度上，都表现较佳。

刚玉渣粉是冶金废渣刚玉渣的粉末，对其回收利用，可以避免造成物料的浪费，节约生产成本。并且，刚玉渣本身的耐火性能强，其耐火度达到1700℃以上，烧结温度达到1500℃以上，将其作为该涂料的耐火成分使用，可以使得到的涂料层不易烧结，涂层强度低，便于后续的清渣作业。在本发明实施例中，刚玉渣粉中氧化铝的含量为70～80wt％，氧化镁的含量为5～15wt％，氧化钙的含量为10～12wt％，氧化铝、氧化镁、氧化钙均能为涂料层提供足够的强度，给涂料层带来较佳的防护能力以及出色的耐火性能。进一步地，刚玉渣粉的粒度为200～300目，在该粒度范围内的刚玉渣粉在喷涂过程中，流动性好，且在衬底上具有很好的粘附性。

石灰石粉的主要成分是碳酸钙，铁水罐在使用过程中温度较高，而在高温作用下，涂料层中的碳酸钙会分解，形成游离的氧化钙，可以提供给涂料层一定的强度。同时，分解产生的二氧化碳气体，会使涂料层形成多孔质地疏松的多孔结构，便于后续将涂料层与耐火衬底进行分离。在本发明实施例中，石灰石粉中氧化钙的含量＞45wt％。发明人经过创造性的劳动发现，保证石灰石具有足够的氧化钙含量关系到涂料层形成的稀疏程度，当氧化钙的含量＞45wt％，可以得到强度和疏松程度适中的涂料层。与刚玉渣粉的粒度保持一直，石灰石粉的粒度为200～300目，采用相同或相近粒径的粉体，可以保证粉末涂料的流动性已经粘附性。

焦粉，是由焦炭制成的粉末。焦炭的主要成分是碳，其具有质硬、多孔、发热量高的特点。在防粘粉末涂料中加入焦粉，可以降低涂料层与熔态铁水或渣的亲和性，不利于粘渣形成。同时，减轻涂层的烧结作用。在本发明实施例中，同样采用粒度为200～300目的焦粉，焦粉中碳的含量＞75％。发明人经过创造性的劳动发现，保证焦粉的含碳量，可以保证降低亲和性的效果，当焦粉中碳的含量＞75％，降低亲和性的效果较佳。

优选地，按重量份数计，上述防粘粉末涂料包括：刚玉渣粉90～110份，石灰石粉2～20份，焦粉5～20份。更为优选地，包括：刚玉渣粉90～100份，石灰石粉5～15份，焦粉10～15份。经过发明人的创造性劳动发现，在该优选范围之下，三种粉体的配比更为合理，制得的涂料层强度和疏松度适宜，既能有效的防止粘渣，又能很好的与衬底分离。

进一步地，该防粘粉末涂料还包括0.5～5重量份的添加剂。其中，添加剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。添加剂主要用以增加涂料的粘附性能。在本发明的其它较佳实施例中，也可以用一些有机聚合物进行替代。

本发明还提供了一种上述防粘粉末涂料的制备方法，其包括：将刚玉渣粉、石灰石粉和焦粉混合均匀。

刚玉渣粉、石灰石粉和焦粉的混合采用市面上常见的搅拌机即可实现。优选地，在将刚玉渣粉、石灰石粉和焦粉进行混合的时候，可以添加添加剂一起混合，其中，添加剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。添加剂在喷涂工艺中可以增加涂料的粘附性能，使形成的涂料层更为稳定。

进一步地，刚玉渣粉、石灰石粉和焦粉分别由刚玉渣、石灰石和焦炭制备得到。具体的制备步骤包括：将刚玉渣和石灰石分别进行干燥、破碎、粉磨并过200～300目筛，得到刚玉渣粉和石灰石粉。并将焦炭破碎、粉磨并过200～300目筛，得到焦粉。

发明人将刚玉渣、石灰石和焦炭分开进行处理，一方面，由于三者的结构性质、构成、硬度等差异较大，在破碎、粉磨时分开处理，可以根据三种原料各自的性质来设置粉磨强度，达到破碎、粉磨效率的最大化。另一方面，由于三种原料在处理过后都需要进行筛分，如果一早混合，容易造成三种原料比例的不可控，而在筛分后在进行混合，则可以很好的控制三者的比例，达到所需要的最佳配比。

进一步地，刚玉渣与石灰石需要分开进行干燥，对刚玉渣进行干燥的条件为：150～200℃下干燥24～48h。而对石灰石进行干燥的条件为：120～150℃干燥18～36h。在该范围内进行干燥，在保证干燥效率的同时，可以获得较佳的干燥效果。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉100份，石灰石粉30份，焦粉5份以及三聚磷酸钠5份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于150℃下干燥48h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过200目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸钠混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在8％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在95％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

实施例2

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉100份，石灰石粉5份，焦粉20份以及六偏磷酸钠2份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于200℃下干燥24h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过300目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于150℃下干燥18h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过300目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过300目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及六偏磷酸钠混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在10％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在97％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

实施例3

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉100份，石灰石粉15份，焦粉10份以及三聚磷酸钠3份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于170℃下干燥36h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过240目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于130℃下干燥30h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过240目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过240目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸钠混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在14％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在95％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

实施例4

一种防粘涂料，具体组成为：粒度200目以上的刚玉渣粉，占100份；粒度200目以上的石灰石粉，占20份；粒度200目以上的焦粉，占10份。将以上组分进行混料，密封包装，即可得到防粘涂料产品。

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉100份，石灰石粉20份以及焦粉10份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于180℃下干燥32h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于120℃下干燥24h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过200目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉以及焦粉混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在12％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在96％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

实施例5

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉80份，石灰石粉2份，焦粉20份以及三聚磷酸钠0.5份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于150℃下干燥48h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过200目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过200目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸钠混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在12％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在98％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

实施例6

本实施例提供一种防粘粉末涂料，按重量份数计，其包括：刚玉渣粉120份，石灰石粉20份，焦粉15份以及三聚磷酸钠3份。其制备方法如下：

S1.将刚玉渣于200℃下干燥24h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过260目筛，得到刚玉渣粉。

S2.将石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，进行破碎、粉磨，并过260目筛，得到石灰石粉。

S3.将焦炭进行破碎、粉磨后，过260目筛，得到焦粉。

S4.在搅拌机中，将刚玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸钠混合均匀，得到所需防粘粉末涂料。

采用喷涂机施工，将加水量控制在8％，于铁水罐的内衬喷涂本实施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料层，涂料的粘附率在97％以上。涂料层在使用过后，出现明显的多孔结构。涂层结构易粉化，便于清除，无粘渣残留。

综上所述，本发明提供了一种防粘粉末涂料，按照重量份数计，包括：刚玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。该防粘粉末涂料的使用方法主要是通过热喷涂工艺在铁水罐内衬表面形成涂料层，以防止铁水罐内衬粘渣。该防粘粉末涂料以冶金废渣刚玉渣的粉末作为主要材料，刚玉渣本身耐火度高，烧结温度高的特点，其作为涂料主要成分使用时，可以让涂料层不易烧结，便于清渣作业。同时，该涂料中还包含石灰石粉和焦粉，石灰石粉高温分解产生气体，使涂料层形成质地疏松的多孔结构便于涂层与耐火衬底的分离。焦粉则可以降低涂料层与熔态铁水或渣的亲和性，不利于粘渣，同时，减轻涂料层的烧结作用。将这三者按照特定比例混合后得到的防粘粉末涂料，具有粘附性强、质地疏松、易分化、便于清渣工作等优点。

本发明提供了一种上述防粘粉末涂料的制备方法，该制备方法通过简单的混合工艺，将三者进行混合即可得到防粘粉末涂料。该制备方法操作简单实用，不需要复杂的设备，非常适合大规模的工业化生产。通过该方法制得的防粘粉末涂料，粒度均匀，粘附性强。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防粘粉末涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括：刚玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。

2.根据权利要求1所述的防粘粉末涂料，其特征在于，按重量份数计，包括：所述刚玉渣粉90～110份，所述石灰石粉2～20份，所述焦粉5～20份。

3.根据权利要求1所述的防粘粉末涂料，其特征在于，所述刚玉渣粉中，氧化铝的含量为70～80wt％，氧化镁的含量为5～15wt％，氧化钙的含量为10～12wt％，所述刚玉渣粉的粒度为200～300目。

4.根据权利要求1所述的防粘粉末涂料，其特征在于，所述石灰石粉中氧化钙的含量＞45wt％，所述石灰石粉的粒度为200～300目。

5.根据权利要求1所述的防粘粉末涂料，其特征在于，所述焦粉中碳的含量＞75％，所述焦粉的粒度为200～300目。

6.根据权利要求1所述的防粘粉末涂料，其特征在于，所述防粘粉末涂料还包括0.5～5重量份的添加剂，所述添加剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的防粘粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括：

将所述刚玉渣粉、所述石灰石粉和所述焦粉混合均匀。

8.根据权利要求7所述的防粘粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述刚玉渣粉和所述石灰石粉分别由刚玉渣和石灰石进行干燥、破碎、粉磨并过200～300目筛后制得；所述焦粉由焦炭破碎、粉磨并过200～300目筛制得。

9.根据权利要求7所述的防粘粉末涂料的制备方法，其特征在于，将所述刚玉渣粉、所述石灰石粉、所述焦粉和添加剂一起混合均匀，所述添加剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。

10.根据权利要求8所述的防粘粉末涂料的制备方法，其特征在于，对所述刚玉渣进行干燥的条件为：150～200℃下干燥24～48h；对所述石灰石进行干燥的条件为：120～150℃干燥18～36h。