CN1317343C

CN1317343C - 一种含碳耐火材料防氧化涂料

Info

Publication number: CN1317343C
Application number: CNB2005100184434A
Authority: CN
Inventors: 欧阳德刚; 胡铁山; 胡清明; 王海青; 罗安智; 周明石
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: CN1670092A

Abstract

本发明涉及一种含碳耐火材料防氧化涂料，它包括填料、硅微粉、黄糊精、水，各组分的重量百分比为：填料48-72%、黄糊精2-4%、硅微粉4-10%、余量为水。本发明含碳耐火材料防氧化涂料包括填料、结合剂、水，由于结合剂的原料——硅微粉、黄糊精、铬酐在常温自然条件下不发生化学反应，因此，含碳耐火材料防氧化涂料存放稳定性好，长时间存放也不出现凝胶现象，无需将结合剂、填料分装，使用方便。另外，结合剂原材料来源广，涂料的成本低。

Description

一种含碳耐火材料防氧化涂料

技术领域

本发明涉及涂料，特别是含碳耐火材料防氧化涂料。

背景技术

含碳耐火材料防氧化涂料以其优良的抗渣性、高热震稳定性、高导热性等而在钢铁冶金设备上得到广泛应用，且相关的技术改进较多，如中国专利公开号CN1066078A公开的“铝炭耐火材料防氧化涂料及其制备”、CN1035121A公开的“含石墨耐火材料的防氧化涂料”。然而，由于上述两种涂料中的结合剂采用化学结合剂(如水玻璃等)，涂料还存在涂料的存放稳定性问题。

为克服上述缺陷，专利公开号CN1435450A公开的“含碳耐火材料防氧化涂料”，该涂料的结合剂虽仍采用化学结合剂，但它采取结合剂、填料分装的方法来解决涂料长时间存放的稳定性问题，因此，结合剂和填料需现场混合，使用很不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种含碳耐火材料防氧化涂料，该涂料存放稳定性好，使用方便。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种含碳耐火材料防氧化涂料，它包括填料、硅微粉、黄糊精、水，各组分的重量百分比为：填料48-72％、黄糊精2-4％、硅微粉4-10％、余量为水。

上述方案中，它还包括占重量百分比0.1-0.5％的铬酐。

上述方案中，硅微粉中SiO₂含量≥92％，粒度≤3μm。

本发明含碳耐火材料防氧化涂料包括填料、结合剂、水，由于结合剂的原料——硅微粉、黄糊精、铬酐在常温自然条件下不发生化学反应，因此，含碳耐火材料防氧化涂料存放稳定性好，长时间存放也不出现凝胶现象，无需将结合剂、填料分装，使用方便。另外，结合剂原材料来源广，涂料的成本低。

硅微粉是非晶质或无定形二氧化硅，比表面积较大，表面能缓慢地进行离子化，即表面有断键，这些断键在水中容易形成Si-OH(硅烷醇基)，并能在水中离解成Si-O^-和H⁺。由于硅微粉颗粒上有OH基存在，因而具有絮凝的倾向。然而，这种氢键结合较弱，稍加剪切力便会再度分散，粘度降低；当解除剪切力后，硅微粉颗粒间又形成凝聚，而水分子则固定在SiO₂凝聚体的三维网状结构的空间，粘度又增加。由此可见，硅微粉具有良好的触变性和一定的凝聚性。通过凝聚胶团与外加物间的离子交换调节调节胶团外层的电动电位-ζ电位可实现胶团的分散性能。同时，Si-OH(硅烷醇基)经脱水架桥，形成硅氧烷-Si-O-Si-网状结构，从而发生硬化，并使其具有较高的结合强度。

黄糊精是利用干热法使淀粉降解所得的产物，是一种广泛使用的一种有机结合剂；其稳定性高于采用干热法生产的白糊精和英国胶，几乎全都溶于水，形成具有一定粘度的糊液，脱水聚合形成网状结构，并产生一定的结合强度。单独用糊精作为粘合剂存在粘接力不够，防水、防霉能力差，质量不够稳定等缺点，需要与其它物质配合使用才能达到最佳效果。

本发明采用黄糊精与硅微粉组成的复合结合剂，一方面可明显提高涂料常温结合强度，保证涂层与基体间结合牢固，防止涂层阴干过程的脱落；另一方面有机结合剂的添加能较好地改善涂料的涂刷性能，提高涂层的涂刷质量和涂层的均匀性；此外，也使涂层保持了常温与高温条件下的结合强度。

本发明含碳耐火材料防氧化涂料的结合剂中还含有添加剂铬酐，其作用为强化涂层与基体间的结合。

硅微粉中SiO₂含量≥92％，粒度≤3μm，以保证硅微粉的表面活性和比表面积，提高涂层与基体间的结合强度。

具体实施方式

本发明实施例1的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾，其制备方法为：将长石粉44公斤、石英砂粉12.5公斤、硼酸9.5公斤、磷酸二氢钠3公斤、磷酸二氢钾3公斤、硅微粉4公斤、黄糊精2公斤、铬酐0.1公斤倒入间歇式球磨机内，加水21.9公斤球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

采用本发明实施例1涂料和常规使用的涂料，在钢包含碳耐火砖衬表面进行了防氧化对比工业性试验。试验结果表明，在钢包烘烤过程中，本发明的涂层没有脱落现象，克服了常规使用的防氧化涂料在钢包烘烤过程中的大面积脱落问题，钢包使用寿命延长7次。

本发明实施例2的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氢钾，其制备方法为：将长石粉40公斤、石英砂粉9公斤、硼酸10公斤、磷酸二氢钾2.5公斤、硅微粉7公斤、黄糊精3公斤倒入间歇式球磨机内，加28.5公斤的水球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

将本发明实施例2涂料在镁碳砖切割试样表面进行了涂刷，在实验电炉内与未进行防氧化处理的试样和采用常规使用的防氧化涂料处理的试样进行了对比实验，通过1200℃×12h的氧化后，切开试样观察发现，未进行防氧化处理的试样的氧化层厚度为7.5mm，采用常规使用的防氧化涂料处理的试样的氧化层厚度为3.5mm，采用本发明实施例2涂料处理的试样的氧化层厚度为0.5mm。

本发明实施例3的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸，其制备方法为：将长石粉35公斤、石英砂粉6公斤、硼酸7公斤、硅微粉10公斤、黄糊精4公斤倒入间歇式球磨机内，加37.5公斤的水球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

本发明实施例4的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸；其制备方法为：将长石粉49公斤，石英砂粉8公斤、硼酸5公斤、硅微粉6公斤、黄糊精3.5公斤倒入间歇式球磨机内，加水28.5公斤球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

本发明实施例5的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、特级高铝粉，其制备方法为：将长石粉38公斤、石英砂粉9公斤、硼酸9公斤、磷酸二氢钠2公斤、磷酸二氢钾2公斤、特级高铝粉3公斤、硅微粉7公斤、黄糊精2公斤、铬酐0.3公斤倒入间歇式球磨机内，加水27.7公斤球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

以铝碳化硅碳砖为保护基体，在实验电炉内，与采用常规使用的防氧化涂料处理的试样进行了涂层抗热震性对比实验。实验结果表明，在1100℃水冷的实验条件下，常规防氧化涂料的涂层第一次水冷便出现大面积脱落，而本发明实施例5涂料的涂层在第五次水冷时才出现局部脱落。

本发明实施例6的填料包括长石粉、石英砂粉、硼酸；其制备方法为：将长石粉40公斤，石英砂粉10.5公斤、硼酸9公斤、硅微粉8公斤、黄糊精3.5公斤倒入间歇式球磨机内，加水29公斤球磨0.5-3小时，即得到100公斤含碳耐火材料防氧化涂料。

上述本发明实施例中，长石粉中R₂O含量≥10％；石英砂粉中SiO₂含量≥90％；硅微粉中SiO₂含量≥92％，粒度≤3μm。

本发明的含碳耐火材料防氧化涂料适用于采用含碳耐火材料砌筑的各种钢铁冶金设备的耐火衬体表面，以防止设备烘烤或使用条件下的氧化，提高设备的使用寿命。

Claims

1、一种含碳耐火材料防氧化涂料，其特征在于：它包括填料、硅微粉、黄糊精、水，各组分的重量百分比为：填料48-72％、黄糊精2-4％、硅微粉4-10％、余量为水。

2、如权利要求1所述的涂料，其特征在于：它还包括占重量百分比0.1-0.5％的铬酐。

3、如权利要求1所述的涂料，其特征在于：硅微粉中SiO₂含量≥92％，粒度≤3μm。