CN111454595A - 一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括硅酸钠溶液、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硼玻璃和二氧化钛，且各组分的重量份数分别为硅酸钠溶液20份、氧化铝0‑35份、二氧化硅0‑50份、碳化硅10‑35份、硼玻璃0‑20份、二氧化钛0‑15份。本发明提供的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料通过将各组分配合使用，能够显著降低镁碳砖的消耗；尤其当氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占0‑50％时，效果尤佳，此外，本申请的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料还具有经济、有效，使用方便、一次涂覆成的优点。

Description

一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法。

背景技术

镁碳砖是上世纪70年代兴起的一种新型耐火材料，它是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬，钢包的渣线等部位。

镁碳砖中引入了高导热性、低膨胀性及对渣不湿润的石墨，补偿了镁砖耐剥落性差的缺点，使其具有如下优异性能：(1)耐高温性能；(2)抗渣能力强；(3)抗热震稳定性好；(4)高温蠕变性优异。但是，石墨的加入也会带来问题，在高温下，石墨容易被氧化，在800～1100℃烘烤后出现厚度为12～15mm的脱碳层，加之高温下热膨胀系数相差极大，1000℃是氧化镁的热膨胀率为1.4％，石墨的热膨胀率为0.2％。因而导致镁碳砖组织结构疏松，从而降低镁碳砖的强度。在冶金过程中，炉渣会对材料进行侵蚀，还伴随着机械冲刷作用，使得砖中的氧化镁颗粒逐渐被熔蚀、脱落进而损毁，严重降低其使用寿命。

镁碳砖只有具备良好的抗氧化性，才能充分发挥石墨的优良性能。目前常用的镁碳砖的抗氧化措施有以下三种：一是添加抗氧化剂，减缓碳的氧化。二是表面浸渍法。三是在材料表面涂抗氧化涂层。其中第三种方法对设备投资少、成本低、场地要求低，对样品尺寸要求宽松，涂层与基体之间的粘结性能好和涂层的致密性良好等优点,是一种降低镁碳砖消耗的有效途径,有着明显的经济效益。是目前运用最有效和主要的手段。

为了提高钢包内衬的使用寿命，国内外专家做了大量研究工作，但是有关报道较少，缺乏***的研究，针对性不强。随着这些年石墨价格的提高以及对环境污染治理的要求，如何降低镁碳砖的消耗，越来越受到了重视。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法，能够显著降低镁碳砖的消耗。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括硅酸钠溶液、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硼玻璃和二氧化钛，且各组分的重量份数分别为硅酸钠溶液20份、氧化铝0-35份、二氧化硅0-50份、碳化硅10-35份、硼玻璃0-20份、二氧化钛0-15份。

进一步的，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、二氧化硅15份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

进一步的，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、碳化硅10份、硼玻璃20份、二氧化钛15份。

进一步的，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅50份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

进一步的，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅35份、碳化硅35份。

进一步的，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅30份、碳化硅30份、硼玻璃20份。

进一步的，氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占0-50％。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、在镁碳砖表面涂刷耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，备用；

步骤二、待步骤一镁碳砖表面的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料自然晾干后，置于温度为1350-1450℃的容器中加热，1h后检测电极剩余率，当电极剩余率大于预设值时，质量合格。

进一步的，所述容器为马弗炉，所述容器的加热温度为1400℃。

本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料及其检测方法，本发明提供的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料通过将各组分配合使用，能够显著降低镁碳砖的消耗；尤其当氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占0-50％时，效果尤佳，此外，本申请的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料还具有经济、有效，使用方便、一次涂覆成的优点。通过采用本申请的检测方法能够及时对产品进行抽检，从而及时监测产品的性能。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义，下述实施例中的实验材料，若无特别说明，均是来源于商业途径，所述的实验方法，若无特别说明，均为通用实验方法。

针对现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例1

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括硅酸钠溶液、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硼玻璃和二氧化钛，且各组分的重量份数分别为硅酸钠溶液20份、氧化铝0-35份、二氧化硅0-50份、碳化硅10-35份、硼玻璃0-20份、二氧化钛0-15份。

实施例2

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、二氧化硅15份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

实施例3

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、碳化硅10份、硼玻璃20份、二氧化钛15份。

实施例4

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅50份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

实施例5

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅35份、碳化硅35份。

实施例6

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅30份、碳化硅30份、硼玻璃20份。

应当说明的是，氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占0-50％时，效果最佳。

实施例7

本实施例提供一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、在镁碳砖表面涂刷耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，备用；

步骤二、待步骤一镁碳砖表面的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料自然晾干后，置于温度为1350-1450℃的容器中加热，1h后检测电极剩余率，当电极剩余率大于预设值时，质量合格。

进一步的，所述容器为马弗炉，所述容器的加热温度为1400℃。

试验一

在购置的镁碳砖样块表面涂刷按照实施例1-6制备的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，自然晾干以后，将所有样品置于马弗炉中，马弗炉温度设定1400度，利用高温马弗炉加热石墨电极试样模拟实际炼钢过程中石墨电极的氧化过程，记录1h后电极剩余率，实验结果如下表所示：

注：其中对比例2表示镁碳砖样块表面没有涂刷任何抗氧化涂料。

上表显示：本发明实施例提供的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料通过将各组分配合使用，能够显著降低镁碳砖的消耗；尤其当氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占35-50％时，效果尤佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括硅酸钠溶液、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硼玻璃和二氧化钛，且各组分的重量份数分别为硅酸钠溶液20份、氧化铝0-35份、二氧化硅0-50份、碳化硅10-35份、硼玻璃0-20份、二氧化钛0-15份。

2.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、二氧化硅15份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

3.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、氧化铝35份、碳化硅10份、硼玻璃20份、二氧化钛15份。

4.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅50份、碳化硅10份、硼玻璃20份。

5.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅35份、碳化硅35份。

6.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：制备所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的原料包括按重量份数计算的以下组分硅酸钠溶液20份、二氧化硅30份、碳化硅30份、硼玻璃20份。

7.根据权利要求1所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，其特征在于：氧化铝和二氧化钛的重量之和在所有原料中占0-50％。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在镁碳砖表面涂刷权利要求1-7中任一项所述耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料，备用；

步骤二、待步骤一镁碳砖表面的耐高温镁碳砖高性能抗氧化涂料自然晾干后，置于温度为1350-1450℃的容器中加热，1h后检测电极剩余率，当电极剩余率大于预设值时，质量合格。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述容器为马弗炉，所述容器的加热温度为1400℃。