一种镁碳砖用涂层涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种镁碳砖用涂层涂料，属于材料技术领域，涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水。本发明专利技术的涂层涂料能防止镁碳砖在高温下被氧化，在转炉开炉时能吸收镁碳砖的膨胀，增强镁碳砖的强度，延长镁碳砖的使用寿命；本发明专利技术的涂层涂料还具有成本低廉，制作方法简易，使用方便的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种镁碳砖用涂层涂料
本专利技术涉及涂料，尤其是一种镁碳砖用涂层涂料，属于材料

技术介绍
我国是钢铁生产大国，而转炉是我国炼钢企业最关键的主体设备之一。现代炼钢转炉普遍采用镁碳砖作为炉衬工作层。镁碳砖是由氧化镁和炭素材料为主要原料，添加酚醛树脂和沥青等炭质结合剂压制而成的耐火材料。转炉开炉后其工作环境温度会达到1650～1700℃，镁碳砖会进行一次性不可回缩的膨胀，其膨胀有可能会导致相邻镁碳砖发生挤压导致镁碳砖被挤碎，同时在高温条件下镁碳砖中的炭质结合剂等会与转炉气氛中的氧和二氧化碳反应生成二氧化碳及一氧化碳等气体挥发掉，还会形成一定厚度的疏松粉化的脱碳层，该脱碳层因机械振动剥落或者随钢水被冲刷掉，导致镁碳砖体积逐渐缩小及强度逐渐变小，从而严重缩短了镁碳砖的使用寿命。专利文献CN206635360U中公开了一种可防止镁碳砖膨胀剥落的转炉，为防止镁碳砖的膨胀剥落在间隔几块镁碳砖间隔处放置黄板纸，在镁碳砖层间也放置黄板纸，然而该黄板纸主要材料为稻草和麦秸，该种材料在转炉工作的高温环境下会碳化，其体积仅能缩小10～20％，导致镁碳砖层间隙及同层间镁碳砖间隙不能完全空余出来，不能有效吸收镁碳砖的膨胀，镁碳砖还是有被挤碎的可能。专利文献CN105000897B公开了一种钢包镁碳砖用保护材料及其应用方法，其由炭黑、碳酸锂、硼酸、二氧化钛、三氧化二铝等近12种材料制备得到钢包镁碳砖用保护材料，其能一定程度缓解高温工作环境下镁碳砖的疏松粉化，但也不能完全避免镁碳砖的脱碳剥落；另外该保护材料中涉及原料种类繁杂，其炭黑还要求粒径小于20μm，加工过程也较复杂，生产成本较高。专利文献CN101928480A公开了一种镁碳砖无铝抗氧化涂层的制备方法，该涂层在一定程度上能防止镁碳砖的氧化，但该涂层在镁碳砖表面形成一种光滑的釉质陶瓷层，使得镁碳砖表面光滑，在转炉内铺设时难度增大，铺设成功后在使用过程中也易抽转。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种镁碳砖用涂层涂料，提高镁碳砖的使用寿命，解决因镁碳砖膨胀造成的镁碳砖被挤碎的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种镁碳砖用涂层涂料，所述涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为6～15％、纸纤维为5～7％、聚乙二醇为1～3％、季戊四醇为1～3％、三乙胺为3～7％、马来酸酐为2～4％，余量为水。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为7％、纸纤维为6％、聚乙二醇为2％、季戊四醇为2％、三乙胺为5％、马来酸酐为3％，余量为水。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述炭黑的粒径为35～50μm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述纸纤维的纤维长度为0.5～2mm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：还包括重量百分比为1～3％的异丁醇、重量百分比为1～5％的苯二甲酸。本专利技术技术方案的进一步改进在于：涂层涂料的制备方法为将各组分按预定比例加入加热容器中，然后在预定温度下进行加热并搅拌均匀，最后冷却至室温即可。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述预定温度为150～180℃，加热时间为3～5小时，搅拌速度为50～100转/分钟。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述涂层涂料的使用方法为将制备好的涂层涂料均匀喷涂或刷在镁碳砖的表面再自然晾干，然后在150℃条件下加热2小时，最后冷却至室温。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述涂层涂料在镁碳砖表面的厚度为0.2～0.25mm。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术的涂层涂料能防止镁碳砖在高温下被氧化，在转炉开炉时能吸收镁碳砖的膨胀，增强镁碳砖的强度，延长镁碳砖的使用寿命。本专利技术的涂层涂料在镁碳砖表面形成较粗糙的保护层，能起到相邻镁碳砖之间防滑的作用，镁碳砖更易放置在转炉内作为工作衬进行使用。本专利技术的涂层涂料还具有成本低廉，制作方法简易，使用方便的优点。涂料各组分均为现有材料领域常用物质，制作时仅需将各组分混合并在一定温度下加热混匀即可，使用时仅需按照现有工艺进行喷涂或刷在镁碳砖表面即可。本专利技术中的炭黑优选粒径在35～50μm范围内的，其原料加工难度较小，且在加入纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺和马来酸酐后能更好的通过炭黑自身氧化保护煤炭砖中碳质结合剂被氧化消耗；本专利技术各原料相互配合，能分散混合均匀，保证在转炉开启时自身既能消耗完、给镁碳砖膨胀留足空间，又能保证镁碳砖中的碳不被氧化，保护镁碳砖的完整，增加镁碳砖的轻度；本专利技术涂层涂料中的各原料物质相互配合，使得镁碳砖在各温度段内都能得到较好的保护。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：一种镁碳砖用涂层涂料，所述涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇(可选择聚乙二醇4000及其性能相似的其他分子量的聚乙二醇)、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水，其中所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为6～15％、纸纤维为5～7％、聚乙二醇为1～3％、季戊四醇为1～3％、三乙胺为3～7％、马来酸酐为2～4％，余量为水。优选的，所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为7％、纸纤维为6％、聚乙二醇为2％、季戊四醇为2％、三乙胺为5％、马来酸酐为3％，余量为水。优选的，所述炭黑的粒径为35～50μm，所述纸纤维的纤维长度为0.5～2mm。优选的，还包括重量百分比为1～3％的异丁醇、重量百分比为1～5％的苯二甲酸。上述涂层涂料的制备方法为将各组分按预定比例加入加热容器中，然后在150～180℃加热3～5小时，加热时按搅拌速度50～100转/分钟搅拌均匀，最后冷却至室温即可。上述涂层涂料的使用方法为将制备好的涂层涂料均匀喷涂或刷在镁碳砖的表面再自然晾干，然后在150℃条件下加热2小时，最后冷却至室温。优选的，所述涂层涂料在镁碳砖表面的厚度为0.2～0.25mm。实施例1一种镁碳砖用涂层涂料，所述涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水，其中所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为6％、纸纤维为7％、聚乙二醇为1％、季戊四醇为3％、三乙胺为3％、马来酸酐为4％，余量为水。上述炭黑的粒径为35～50μm，所述纸纤维的纤维长度为0.5～2mm；上述涂层涂料的制备方法为将各组分按预定比例加入加热容器中，然后在150℃加热5小时，加热时按搅拌速度50转/分钟搅拌均匀，最后冷却至室温即可。上述涂层涂料的使用方法为将制备好的涂层涂料均匀喷涂或刷在镁碳砖的表面再自然晾干，然后在150℃条件下加热2小时，最后冷却至室温，所述涂层涂料在镁碳砖表面的厚度为0.2～0.25mm。实施例2-6以及对比例1-4中涂层涂料各组分种类及含量，以及制备方法均与实施例1基本相同，具体如下表所示，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水。/n

【技术特征摘要】
1.一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述涂层涂料的组分包括炭黑、纸纤维、聚乙二醇、季戊四醇、三乙胺、马来酸酐和水。


2.根据权利要求1所述的一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为6～15％、纸纤维为5～7％、聚乙二醇为1～3％、季戊四醇为1～3％、三乙胺为3～7％、马来酸酐为2～4％，余量为水。


3.根据权利要求2所述的一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述涂层涂料的各组分按重量百分比计炭黑为7％、纸纤维为6％、聚乙二醇为2％、季戊四醇为2％、三乙胺为5％、马来酸酐为3％，余量为水。


4.根据权利要求1至3任一项所述的一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述炭黑的粒径为35～50μm。


5.根据权利要求1至3任一项所述的一种镁碳砖用涂层涂料，其特征在于：所述纸纤维的纤维长度为0.5～2mm。


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【专利技术属性】
技术研发人员：吴广军，陈冬鹏，王荣庭，吴庆阳，崔小勇，潘晓丹，
申请(专利权)人：秦皇岛首钢黑崎耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13