CN108070696A - 一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂、生产方法及其使用方法 - Google Patents

一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂、生产方法及其使用方法 Download PDF

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张丽丽
朱涛
何峰
刘自民
饶磊
齐书祥
王洛
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/68—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
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Abstract

本发明提供了一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂、生产方法及其使用方法，含有以下重量百分比原料：碳粉5％～10％、镁铝尖晶石粉20％～30％、无机粘结剂10％～20％、悬浮剂5％～10％、无机试剂5％～10％，其余为烧结镁砂微粉及不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明通过调整隔离剂配方，并采用合适的生产工艺，获得了高温性能稳定的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，隔离剂经生产试验后，在不影响取向硅钢产品性能的同时，降低烧损80％以上。此隔离剂具有配制简单、成本低、高温性能稳定的特点。

Description

一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂、生产方法及 其使用方法
技术领域
本发明属于耐高温抗氧化隔离剂生产技术领域，特别是涉及一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂、生产方法及其使用方法。
背景技术
取向硅钢钢坯在进行热轧前需经过高温加热软化以降低轧制变形抗力，钢坯在加热炉中加热过程中，炉内氧化性气体在高温条件下与钢坯表面的Fe元素发生氧化反应，形成氧化铁皮，造成一定程度的氧化烧损，使钢材的成材率降低。目前一些抗氧化隔离剂由于高温稳定性差以及隔离剂与钢坯机体结合方式等原因，无法大批量应用于取向硅钢热轧生产。
随着国内取向硅钢市场竞争的日趋激烈。在生产过程中降低氧化烧损、提高成材率的生产方式就非常必要。
目前，中国专利CN 1036396A“硅钢钢坯加热用防氧化涂料”，适用于高牌号取向硅钢。其特征是涂料的配比为：80～90％普通镁砂和电熔镁砂；4～7％粘土硅酸盐熔块料；4～8％工业三氧化二铬；3～5％三聚磷酸钠；外加4～6％聚丙烯酸钠，30～40％水。此涂料在硅钢板坯上涂覆取得了较好的防氧化烧损效果，但在涂料配置时，粘土硅酸盐熔块需要预先烧成，成本较高，且工业三氧化二铬有毒，不仅具有腐蚀性，还污染环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，采用烧结镁砂微粉为主要原料，添加少量镁铝尖晶石粉、无机粘结剂和悬浮剂以及无机试剂加适量的水。
本发明还提供了一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的生产方法。
本发明的另一目的在于提供一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的使用方法，在钢坯入炉之前对钢坯表面喷施抗氧化隔离剂，使得其在炉内保护钢坯防止氧化，大大降低整个生产过程中的烧损比率，减小元素贫化，提高除鳞率。
本发明提供的一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，含有以下重量百分比原料：
碳粉5％～10％、镁铝尖晶石粉20％～30％、无机粘结剂10％～20％、悬浮剂5％～10％、无机试剂5％～10％，其余为烧结镁砂微粉及不可避免的杂质。
所述无机试剂为氯化镁；所述无机粘结剂为三聚磷酸钠；所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠。
本发明提供的一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的生产方法，包括以下步骤：
加5％～10％的碳粉、20％～30％的镁铝尖晶石粉、10％～20％的无机粘结剂、5％～10％的悬浮剂和5％～10％的无机试剂，再加入烧结镁砂微粉至100％，然后加入上述所有原料总重量的5％的水，混合物料过筛后，经行星式球磨机搅拌均匀，即得。
所述经行星式球磨机搅拌均匀搅拌60～80分钟；
所述过筛是指过1000目筛。
本发明提供的一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的使用方法，包括以下步骤：
在取向硅钢钢坯入炉之前，对钢坯表面喷涂上述耐高温纳米抗氧化隔离剂，然后入炉加热。
所述取向硅钢板坯后的为230mm。
所述喷涂具体为：采用气动式喷枪，室温或200～300℃温度下直接喷涂，涂覆厚度0.2～0.5mm，涂覆用量0.3～0.5kg/m2。
所述入炉加热具体为:温度在1200～1350℃，加热时间不低于3.0h。
本发明采用熔膜隔离保护机理。随着温度的升高，隔离剂逐渐软化至熔融态，在钢坯表面形成致密保护薄膜。高温Fe2+空位诱导填充致密化，通过晶格掺杂，填充机体层中的Fe2+晶格缺陷，从而改善机体层疏松结构，提高防护性能。利用尖晶石结构可控的膨胀系数，更高的致密性及高温惰性等优势，改变氧化铁层结构，从而达到优异的高温防护性能，有效降低基体表面氧化烧损，从而实现保护钢坯的目的；此隔离剂可降低取向硅钢钢坯氧化烧损率80％以上；而且，此涂料成本低，4500元/吨，配制操作工艺简单，性能稳定
与现有技术相比，本发明通过调整隔离剂配方，并采用合适的生产工艺，获得了高温性能稳定的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，隔离剂经生产试验后，在不影响取向硅钢产品性能的同时，降低烧损80％以上。此隔离剂具有配制简单、成本低、高温性能稳定的特点。此隔离剂不仅能降低取向硅钢钢坯加热过程中的氧化烧损，有效阻止基材表面合金元素贫化，钢坯表面光滑，色泽光亮均匀，改善了钢坯表面质量，提高了成材率，而且不影响钢坯加热速度，使钢坯均匀受热，对钢坯机体无有害侵蚀，对环境无污染。
具体实施方式
本发明采用的原料为市售，碳粉325目 河南新郑市华阳矿产品加工厂；无机试剂(氯化镁)连云港润泰化工有限公司；无机粘结剂(三聚磷酸钠)青州志鑫化工有限公司；烧结镁砂微粉325目 营口铭泽实业有限公司；镁铝尖晶石粉325目 郑州玉发磨料有限公司；悬浮剂(羧甲基纤维素钠)佛山市日特化工有限公司。
下面结合实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，含有以下重量百分比原料：
将5％的碳粉、20％的镁铝尖晶石粉、10％的无机粘结剂、5％的悬浮剂和7％的无机试剂，加入烧结镁砂微粉至100％，加入前述总重量的5％的水，过1000目筛，然后经行星式球磨机搅60分钟拌均匀，即得。
一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的使用方法，包括以下步骤：
经上述工艺生产的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂喷涂于厚度230mm的取向硅钢板坯表面，隔离剂厚度为0.3mm，涂覆用量0.4kg/m2，室温喷涂，经1250℃高温加热4.0h后，采用高压水除磷，钢坯表面光泽均匀，无残留物，计算氧化烧损率为0.20％，氧化烧损率下降80％。
氧化烧损率计算公式：氧化烧损率(％)＝(喷涂前钢坯重量(g)—钢坯加热后重量(g))/喷涂前钢坯重量(g)×100％。
实施例2
一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，含有以下重量百分比原料：
将10％的碳粉、25％的镁铝尖晶石粉、15％的无机粘结剂、8％的悬浮剂和5％的无机试剂，加入烧结镁砂微粉至100％，加入前述总重量的5％的水，过1000目筛，然后经行星式球磨机搅60分钟拌均匀，即得。
一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的使用方法，包括以下步骤：
经上述工艺生产的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂喷涂于厚度230mm的取向硅钢板坯表面，隔离剂厚度为0.5mm，涂覆用量0.5kg/m2，，200～300℃温度下直接喷涂，然后，经1350℃高温加热3.5h，再用高压水除磷，钢坯表面光泽均匀，无残留物，计算氧化烧损率为0.18％，氧化烧损率下降85％。

Claims (7)

1.一种取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂，其特征在于，所述取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂含有以下重量百分比原料：
碳粉5％～10％、镁铝尖晶石粉20％～30％、无机粘结剂10％～20％、悬浮剂5％～10％、无机试剂5％～10％，其余为烧结镁砂微粉及不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
加5％～10％的碳粉、20％～30％的镁铝尖晶石粉、10％～20％的无机粘结剂、5％～10％的悬浮剂和5％～10％的无机试剂，再加入烧结镁砂微粉至100％，然后加入上述所有原料总重量的5％的水，混合物料过筛后，经行星式球磨机搅拌均匀，即得。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述经行星式球磨机搅拌均匀搅拌60～80分钟。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述过筛是指过1000目筛。
5.一种权利要求1所述的取向硅钢钢坯用耐高温纳米抗氧化隔离剂的使用方法，其特征在于，使用方法为:在取向硅钢钢坯入炉之前，对钢坯表面喷涂上述耐高温纳米抗氧化隔离剂，然后入炉加热。
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述取向硅钢板坯后的为230mm。
7.根据权利要求5或6所述的使用方法，其特征在于，所述喷涂具体为：采用气动式喷枪，室温或200～300℃温度下直接喷涂，涂覆厚度0.2～0.5mm，涂覆用量0.3～0.5kg/m2。
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