CN1354206A - 石墨电极耐高温防氧化涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨电极耐高温防氧化涂料,它以无机基料硅酸钠和无机填料:粘土、滑石粉、三氧化二铝为主要成分,再辅以分散剂、助熔剂、增稠剂、防沉剂、颜料。涂覆了本发明涂料的石墨电极,在高温下使用时,石墨电极表面的涂层进一步熔融形成类似瓷釉的保护层。该涂料无公害、使用方便、涂层不易脱落,可节省石墨电极40%～50%左右。

Description

石墨电极耐高温防氧化涂料

本发明涉及一种石墨电极耐高温防氧化涂料，主要用于保护石墨电极，以防其因高温氧化而损耗。

目前在高温下使用的石墨电极例如，在电弧炉炼钢，或者耐火材料熔制等情况使用的石墨电极，绝大多数是裸露的，其表面无任何保护层，在高温下使用时，因石墨被氧化成二氧化碳，使电极损耗，甚至导致必须更换电极并影响生产。在已申请的中国发明专利例如：CN1052878所公开的“石墨电极防氧化涂料”中，采用有机结合剂与硼化合物、磷酸、硅溶胶复合作为基料，用二氧化钛、碳化硅、氮化硅为填料组成的涂料，虽然对电极防氧化起到一定作用电极损耗减少15％～20％左右，但该涂料含有机粘结剂对人体和环境有害，而且原料成本较高；CN1070933所公开的“石墨电极抗氧化防护涂料”中是由酚醛环氧树脂、聚乙烯醇缩甲乙醛、磷酸、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氮化硼、碳化硼等组成，其石墨电极损耗只减少11.5％～12.5％，而且由于含有机基料，在涂料施工和生产过程对人和环境都有害。

本发明的目的是：提供一种石墨电极耐高温防氧化涂料，无公害、使用方便、涂层不易剥落且电极损耗少。

实现本发明目的技术方案是：一种石墨电极耐高温防氧化涂料，以无机基料硅酸钠和无机填料：粘土、滑石粉、三氧化二铝为主要成分，各组分重量百分比如下：

硅酸钠             33.5％～36％

粘土               23.5％～26％

滑石粉             23.5％～26％

三氧化二铝         13.5％～16％

甲基纤维素         0.5％～0.8％

铝粉               0.5％～0.8％

三聚磷酸钠         0.5％～0.8％

钛白粉             0.5％～0.9％

膨润土             0.5％～0.85％

硼酸               0.1％～0.18％

水                 适量。

本发明的技术效果是：①本发明石墨电极耐高温防氧化涂料，不仅无机基料硅酸钠和无机填料：粘土、滑石粉、三氧化二铝这些主要成分不会散发有害的挥发物，而且其余添加剂：甲基纤维素、三聚磷酸钠、膨润土、硼酸也是无害不易挥发的物质，颜料钛白和铝粉也无毒、稳定性好。因此，无论在配制涂料过程，还是在施工过程均不会对环境和人体造成危害；②构成本发明涂料的各组分，原料来源广泛、易得、价廉，混配方便，不需要特殊生产设备，使用本发明涂料可采用刷涂或辊涂。涂膜可自然干燥，无需烘干，节省能源；③用本发明涂料涂覆的石墨电极，在高温下使用时，组成本发明涂料的主要组分：硅酸钠、粘土、三氧化二铝、滑石粉在石墨电极表面、在硼酸助熔融剂的配合下进一步熔融，形成一种与石墨电极表面结合牢固的类似瓷釉的保护层，这种保护层气密性好，不易剥落，因而阻止了石墨电极在高温下的氧化，可节省石墨电极40％～50％左右。不仅降低产品成本，也减少停产检修次数，生产率得到提高。此外，本发明的涂料配有多种助剂，其中硼酸起助熔融剂作用，有助于粘土、硅酸钠、三氧化二铝、滑石粉在高温下进一步熔融并形成类似瓷釉的涂层。三聚磷酸钠、甲基纤维素均有助于本发明涂料中各种无机填料、颜料在无机基料硅酸钠中均匀分散，以保证涂层各部位性能均一。膨润土可以防止本发明涂料在贮存期间颜料、填料产生硬质沉淀物，避免使用时不易重新搅拌均匀，而且有增稠作用并防止涂料施工时因产生流挂现象而影响涂层质量和外观乃至影响涂层对石墨电极的保护效果。甲基纤维素还有增稠作用，便于涂料施工。二氧化钛是一种化学性质十分稳定的无毒白色颜料，起调色和遮盖作用又不会影响涂料性能。铝粉是一种金属颜料性能稳定、无毒由于其粒子为片状，对涂层遮盖力有良好作用。

以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此。

实施例

称取硅酸钠(模数为2.2)35公斤、粘土(3号粘土)25公斤、滑石粉25公斤、三氧化二铝15公斤、甲基纤维素0.5公斤、三聚磷酸钠0.5公斤，放入混合器内搅拌至无团块，再边搅拌边加入铝粉0.5公斤、钛白粉0.5公斤、膨润土0.5公斤、硼酸0.1公斤，搅拌至均匀并加入适量水使粘度合格，包装后即为成品。

本发明石墨电极耐高温防氧化涂料的各组分均可使用工业级产品，硅酸钠(又称泡花碱、水玻璃)最好选用模数为2.2～2.5的产品；粘土最好选用3号粘土；钛白粉可用涂料级锐钛型，也可用金红石型；膨润土选用涂料用有机膨润土；配方中所用水为工业水，其用量可根据涂料粘度适量加入。在涂料各组分中主要成分粘土、滑石粉、三氧化二铝各原料粒子的细度应尽量接近，涂层厚度比较容易控制，以确保涂料在涂覆至一定厚度时，涂层中没有粗粒子出现。

实际使用本发明石墨电极耐高温防氧化涂料时，首先将石墨电极表面的杂物清除，然后用本发明涂料刷涂或者辊涂在石墨电极表面。涂覆至不露出石墨且涂层厚度均匀为止，放置在自然环境中干燥，夏季大约1天，冬季约3天即可使用。

本发明石墨电极耐高温防氧化涂料，也可用于其他石墨材料或者石墨制品作为耐高温防氧化保护材料。

Claims (1)

1、一种石墨电极耐高温防氧化涂料，其特征在于，以无机基料硅酸钠和无机填料：粘土、滑石粉、三氧化二铝为主要成分，各组分重量百分比如下：

硅酸钠              33.5％～36％

粘土                23.5％～26％

滑石粉              23.5％～26％

三氧化二铝          13.5％～16％

甲基纤维素          0.5％～0.8％

铝粉                0.5％～0.8％

三聚磷酸钠          0.5％～0.8％

钛白粉              0.5％～0.9％

膨润土              0.5％～0.85％

硼酸                0.1％～0.18％

水                  适量。