一种低成本镁锆碳质防氧化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料定型含碳耐火制品领域，具体涉及一种钢包衬砖用低成本镁锆碳质防氧化涂料及其制备方法，其特征在于该防氧化涂料包括：含碳废料20～45％，非氧化物细粉5～20％，电熔镁锆砂细粉5～20％，电熔镁砂细粉5～20％，粘土类细粉5～15％，含锆类细粉1～10％，复合抗氧化剂3～5％，减水剂1～5％，分散剂1～5％，本发明专利技术制得的低成本镁锆碳质防氧化涂料可有效减少钢包在烤包过程中衬砖的氧化，更能在高温下防止衬砖的进一步氧化，提高钢包衬砖使用次数及寿命。

A low cost magnesia zirconia carbon anti oxidation coating and its preparation method

The invention belongs to the field of refractory fixed carbon containing refractory products, in particular to a low-cost magnesia zirconia carbon anti-oxidation coating for ladle lining brick and its preparation method, which is characterized in that the anti-oxidation coating includes: carbon containing waste 20-45%, non oxide fine powder 5-20%, electric fused magnesia zirconia fine powder 5-20%, electric fused magnesia fine powder 5-20%, clay fine powder 5-15%, zirconia fine powder 5-15% Powder 1-10%, composite antioxidant 3-5%, water reducing agent 1-5%, dispersant 1-5%. The low-cost magnesium zirconium carbon anti-oxidation coating prepared by the invention can effectively reduce the oxidation of lining bricks during the ladle baking process, prevent further oxidation of lining bricks under high temperature, and improve the service times and service life of lining bricks of ladle.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本镁锆碳质防氧化涂料及其制备方法
本专利技术属于耐火材料定型含碳耐火制品领域，具体涉及一种钢包衬砖用低成本镁锆碳质防氧化涂料及其制备方法，该制品可用于钢包渣线、包壁、包底等衬砖表面，通过高温反应形成保护膜减少衬砖与钢水接触时的氧化，降低钢包衬砖侵蚀速率，提高耐火材料使用率。
技术介绍
钢包衬砖一般包括钢包渣线部位用的镁碳质渣线砖。钢包熔池部位的铝镁碳或镁铝碳砖及包底部位的铝镁碳砖。钢包衬砖在烤包及用钢水接触的过程中容易氧化，造成使用寿命下降。目前部分耐火企业为减少衬砖的氧化采用对衬砖涂抹防氧化涂料，基本是两种极端，一部分为采用较高成本的防氧化涂料，虽取得效果，但因防氧化涂料采购价格较高，而间接影响企业效益。另一部分企业采用价格适中的防氧化涂料主要成分有碳化硅、镁砂、广西粘土等采用硅微粉或糊精结合，但该种防氧化涂料在中低温度有一定效果，当温度较高时基本没有任何效果。不同于以上两种方案，本专利技术主要以废镁碳料及镁砂粉作为主要原料，添加少量促烧结剂，减水剂，分散剂，复合抗氧化剂经加水搅拌而成。该专利技术即使在高温下，仍能达到防氧化目的。
技术实现思路
本专利技术目的是，提供一种利用含碳废料制备钢包衬砖用防氧化涂料，本专利技术可有效减少钢包在烤包过程中衬砖的氧化，更能在高温下防止衬砖的进一步氧化。提高钢包衬砖使用次数及寿命。具体的，本专利技术提供了一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，该防氧化涂料包括：含碳废料20～45％，非氧化物细粉5～20％，电熔镁锆砂细粉5～20％，电熔镁砂细粉5～20％，粘土类细粉5～15％，含锆类细粉1～10％，复合抗氧化剂3～5％，减水剂1～5％，分散剂1～5％。优选的，所述含碳废料为钢厂回收的废旧镁碳砖，经800～1000℃充分燃烧，再破碎粉磨成150-200目。优选的，所述电熔镁锆砂细粉粒径小于44μm，所述电熔镁锆砂细粉质量百分比优选为8～15％。优选的，所述电熔镁砂细粉粒径小于61μm，MgO％≥97％，所述电熔镁砂细粉质量百分比为10～20％。优选的，所述非氧化物细粉可以选用碳化硼、氮化硅的一种或两种，所述非氧化物细粉质量百分比为10～20％。优选的，所述粘土细粉选自广西白泥、膨润土的一种或两种，所述粘土细粉质量百分比为5～10％。优选的，所述锆质细粉选自氧化锆细粉或锆刚玉细粉的一种或两种，粒径小于44μm，所述锆质细粉质量百分比为7～8％。优选的，所述复合抗氧化剂为市售的含有镁、硅和碳的合金粉，粒径小于44μm，所述复合抗氧化剂质量百分比为3～4％。优选的，所述减水剂选自三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的一种或两种，所述减水剂质量百分比为3～4％。优选的，所述分散剂选用羧甲基纤维素钠，所述分散剂质量百分比为1～2％。本专利技术生产的防氧化涂料首先在实验室验证，样块氧化程度明显减少，脱碳层厚度由原来的3.5mm，减少至0.5mm。2019年年初在国内某钢厂90t钢包试用三次，经跟踪发现涂抹该防氧化涂料后，钢包渣线砖使用寿命有原来平均49次下线提升至51次、51次、52次，后加大试用力度在6个钢包同时试用，渣线砖下线寿命分别为51次、53次、51次、51次、52次、51次。基本可提升2-4炉寿命。下线后渣线砖残后对比，选取同一位置比较，原渣线砖下线残后105-120mm，使用防氧化涂料后砖残后最低108mm，最高125mm，残厚提高3-5mm。本专利技术还涉及上述任一种所述低成本镁锆碳质防氧化涂料的生产及施工方法，具体如下：(1)按照该专利技术生产所用原料技术条件的要求采购原料，在保质期内使用，同时要求各细粉无结块、受潮；(2)按照配方比例将各种所需原料倒入V型混合机中混合约50-60min后倒出；(3)按照每100kg细粉，约添加50-70kg水搅拌约20-25min配置成防氧化涂料，放置在25kg塑料桶内，密封保存。本涂料可由两种施工方式，一种是钢厂采用喷枪喷涂，要求喷涂厚度2-3mm，喷涂前需将钢包在80℃左右加热24h以上；另一种施工方式可以直接在生产现场实施，在钢包砖即将烘烤时，直接采用喷枪在钢包砖工作面喷涂2-3mm。与现有技术相比，本专利技术中间包涂抹料具有以下优点：(1)与现有防氧化涂料技术相比较，加入含碳废料，企业生产制造成本低；(2)引入复合抗氧化剂，较单一抗氧化剂如金属铝、金属硅的抗氧化性能好；(3)引入合适减水剂及分散剂，使得涂料分散性好，保质期长；(4)引入含锆类细粉，高温下可与砖或渣反应，进一步抵抗渣的侵蚀，减少氧化程度；(5)引入电熔镁锆砂细粉，提高抗渣侵蚀性能；(6)本品生产工艺简单，成本低，分散性好，易于喷涂，易附着。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。所描述的实施例及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1按照该专利技术生产所用原料技术条件的要求采购原料，在保质期内使用，同时要求各细粉无结块、受潮；含碳废料通过以下方法得到：将钢厂回收的废旧镁碳砖，经800～1000℃充分燃烧，再破碎粉磨成150-200目。低成本镁锆碳质防氧化涂料通过以下方法得到：将150-200目上述方法制备的含碳废料20kg，粒径325目(44μm)电熔镁锆砂细粉15kg，粒径240目(61μm)，MgO％≥97％电熔镁砂细粉20kg，碳化硼细粉5kg，氮化硅细粉10kg，广西白泥10kg，膨润土5kg，粒径325目的锆刚玉细粉7kg，粒径为325目的复合抗氧化剂(市售的含有镁、硅和碳的合金粉)3.5kg，三聚磷酸钠3kg，羧甲基纤维素钠1.5kg，倒入V型混合机中进行预混，预混时间50-60min后倒出；按照每100kg细粉，约添加40-60kg水，在砂浆搅拌机中搅拌，约搅拌20-25min至泥浆状，再将该泥浆放置在25kg塑料桶内，密封保存。涂料施工方法1：采用喷枪喷涂，喷涂厚度2-3mm，喷涂前需将钢包在80℃左右加热24h以上，减少水分对钢包衬砖造成影响；涂料施工方法2：在生产现场直接实施，在钢包砖即将烘烤时，直接采用喷枪在钢包砖工作面喷涂2-3mm。采用实施例1生产的防氧化涂料，2019年年初在国内某钢厂90t钢包试用三次，经跟踪发现涂抹该防氧化涂料后，钢包渣线砖使用寿命有原来平均49次下线提升至51次、51次、52次，后加大试用力度在6个钢包同时试用，渣线砖下线寿命分别为51次、53次、51次、51次、52次、51次。基本可提升2-4炉寿命。下线后渣线砖残后对比，选取同一位置比较，原渣线砖下线残后105-120mm，使用防氧化涂料后砖残后最低108mm，最高125mm，残砖残厚提高3-5mm。实施例2按照该专利技术生产所用原料技术条件的要求采购原料，在保质期内使用，同时要求各细粉无结块、受潮；含碳废料通过以下方法得到：将钢厂回收的废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，该防氧化涂料包括如下组分，质量百分比为：含碳废料20～45％，非氧化物细粉5～20％，电熔镁锆砂细粉5～20％，电熔镁砂细粉5～20％，粘土类细粉5～15％，含锆类细粉1～10％，复合抗氧化剂3～5％，减水剂1～5％，分散剂1～5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，该防氧化涂料包括如下组分，质量百分比为：含碳废料20～45％，非氧化物细粉5～20％，电熔镁锆砂细粉5～20％，电熔镁砂细粉5～20％，粘土类细粉5～15％，含锆类细粉1～10％，复合抗氧化剂3～5％，减水剂1～5％，分散剂1～5％。


2.根据权利要求1所述的一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，所述含碳废料为钢厂回收的废旧镁碳砖，经800～1000℃充分燃烧，再破碎粉磨成150-200目。


3.根据权利要求1所述的一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，所述电熔镁锆砂细粉粒径小于44μm，所述电熔镁锆砂细粉质量百分比优选为8～15％。


4.根据权利要求1所述的一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，所述电熔镁砂细粉粒径小于61μm，MgO％≥97％，所述电熔镁砂细粉质量百分比为10～20％。


5.根据权利要求1所述的一种低成本镁锆碳质防氧化涂料，其特征在于，所述非氧化物细粉可以选用碳化硼、氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小红，卢咏明，陈海山，刘翔鲲，郁书中，彭学峰，崔任渠，程峰，
申请(专利权)人：瑞泰马钢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34