一种离心铸造轧辊涂料及其制备方法技术

本发明专利技术为一种离心铸造轧辊涂料及其制备方法，其特征在于涂料的组成如下（质量分数）：１２－１５％锆英粉、８－１０％石英粉、８－１０％铝矾土、０．３－０．６％硅溶胶、０．１－０．４％羧甲基纤维酸钠、０．１５－０．３５％烷基苯磺酸钠、０．１５－０．３５％硫酸钠、０－０．０２％正丁醇、０－０．０２％正辛醇、０．１０－０．１８％脂肪醇聚氧乙烯醚，余量是水，其中３０％≤锆英粉＋石英粉＋铝矾土≤３５％，０．３５％≤烷基苯磺酸钠＋硫酸钠≤０．５５％，０．０２％≤正丁醇＋正辛醇≤０．０３％。本发明专利技术涂料经搅拌、研磨和过筛后，用于离心铸造轧辊生产中，具有良好的使用效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为各种铸造轧辊涂料及其制备方法，特别涉及一种离心铸造轧辊涂料及其制备 方法，属于轧辊制造

技术介绍
轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件，为了改善轧辊质量，降低轧辊生产成本，国内外 轧辊企业普遍采用离心铸造方法取代传统的静态铸造方法用于生产高性能耐磨轧辊。轧辊 离心铸造中，由于离心力的作用，金属铸型在金属熔液的离心力作用下，易于发生磨损和 热疲劳，导致铸型使用寿命縮短。为了延长金属铸型的使用寿命和调节轧辊的冷却速度及 提高轧辊表面质量，离心铸造轧辊生产中所使用的金属铸型必须喷刷涂料。浇注轧辊时， 金属熔液的温度一般在1400。C以上，涂料层温度在30(TC左右，所以涂料层必须具有足够 的高温强度和抗热冲击能力。同时涂料层与铸型之间必须有高的附着力，以防止涂料层被 高温金属熔液冲击后脱落，造成金属熔液与铸型粘结。离心铸造轧辊涂料还应具有良好的 脱型性，以便于清理铸型。此外，离心铸造轧辊涂料还需要具有较低的发气量、良好的悬 浮性和良好的蓄气性。金属铸型涂料的种类很多，主要是根据涂料粘结剂和耐高温的填充料来区分的。常用 的粘结剂有糖浆、水玻璃，也有用树脂、聚乙烯醇等高分子粘结剂。耐高温的填充料为黑 铅粉、喷雾碳黑、焦碳粉、高铝粉等。常用糖浆涂料成份为黑铅粉>30%，喷雾碳黑>45%， 糖浆>15%。将这些材料混合后，放在旋转搅拌机内，加入适量水，充分搅拌1.5—2小时。 涂料密度要求在1.2—1.3g/cr^之间。常用水玻璃粘结剂涂料成分为碳黑80%,水玻璃 20%和适量的水分，密度l.l一1.2g/cm3。常用聚乙烯醇粘结剂涂料成分为200目以上的 高铝粉和300—400g聚乙烯醇及适量的水分混制而成。使用糖浆作粘结剂的优点是金属铸 型重复使用时容易清理。缺点是糖浆是用粮食制成的，而且使用时对金属铸型的温度有一 定要求，铸型温度太低涂料涂不上，涂料中的水分不易挥发，容易造成气孔缺陷；铸型温 度太高，糖浆容易烧掉，使涂料失去粘结性能，浇注时金属熔液容易冲掉涂料层，对金属 铸型失去保护作用，使轧辊表面易出现许多细小的针孔，有时还会产生金属铸型和轧辊金 属熔液粘附在一起的现象，严重时造成轧辊和铸型的报废。水玻璃涂料的优点是干强度大， 金属铸型温度高时不会变质烧掉。缺点是使用后清理困难。涂料厚度不能涂厚，仅能达到 0.3—0.5mm，否则易开裂剥落，因此铸型使用寿命较短。聚乙烯醇涂料优点是干强度大，可与多种耐高温填料混合配制，涂料厚度可增厚至2—5mm,在金属熔液高温作用下会产 生碳化光亮膜，使轧辊表面光洁。缺点是混制时间长，喷涂时要不停地搅拌，以防止涂料 分层沉淀，涂层厚度较难控制均匀。为了提高离心铸造轧辊质量，中国专利技术专利CN101249554公开了一种铸造轧辊表面纳 米改性工艺，将Ab03纳米材料和耐火骨料，按纳米材料耐火骨料=1 1.2:10配料， 经铸造用碾压机研磨10—15min，制成铸造用纳米涂料粉，加入工业酒精或水配兑成0.08 一0.1kg/L铸造涂料，将涂料喷涂或涂刷在铸型表面，将金属液充填铸型，制成铸造轧辊。该专利技术中由于Ab03硬度高，要使Al203材料实现纳米化，生产成本较高。另外，中国专利技术专利ZL200610042759.1还公开了一种高速钢复合轧辊及其制造方法，其特征在于铸型材 质是HT200，壁厚80mm 200mm，预热温度大于20(TC，并在此温度下喷刷涂料，浇注 时铸型温度不低于12(TC;铸型采用双层涂料，底层为隔热层，面层为耐火层，涂料总厚 度小于2mm;其中所述的隔热层其组成的重量百分比是20 30硅藻土粉、2 5膨润土， 0 6锆英粉，其余是水，而所述的耐火层其组成的重量百分比是58 68锆英粉，1~5 膨润土， 2 5硅溶胶，其余是水。应用该专利技术可以生产高质量轧辊，由于需要双层涂料， 使用操作复杂。 '中国专利技术专利CN101116894公开了一种金属型铸造涂料制备方法，将凹凸棒粘土0.3 %配上10份水在胶体磨内辗磨2小时，制成甲液，再将滑石粉6%、硅藻土2%、烷基磺 酸钠0.2%和硼酸3%放入胶体磨内，分别加入甲液、水玻璃3%和水85.5%辗磨2小时， 即可得金属型铸造涂料。该专利技术具有较强的保温性、阻燃性、粘结性和涂覆性，具有优良 的悬浮性，使用过程中不易沉淀，有利于减少铸件的热裂倾向。但该专利技术存在涂料制备麻 烦，且用于离心铸造轧辊的生产中，涂料层因强度低易开裂和剥落等不足。中国专利技术专利 CN1966180还公开了一种大型铸件用涂料及其制造方法，该涂料为醇基锆英粉铸造涂料， 成分有锆英粉62 75%、锂基膨润土1 3%、去离子水1 3%、改性硅酸铝镁1 3%、 纳米级粘土0.15 0.8%、三氧化二铝0.02 0.08%、水溶性聚酯树脂0.2 1.2%、聚乙烯 醇缩丁醛(PVB)0.1 0.8X、松香0.6 3%、工业酒精15 25%、异丙醇1 5%、重芳烃 溶剂油150#1 5%。该专利技术涂料具有耐火性好，抗粘砂能力强，悬浮性、刷涂性、流平性 优异等特点，适合于大型铸件生产，但该涂料制备工艺复杂，使用操作麻烦，用于离心铸 造轧辊生产中，在离心力作用下，涂料层易开裂剥落。孙玉宝还介绍了 一种磷酸铝 一 高铝粉涂料及其在离心铸造轧辊生产中的应用情况(孙 玉宝，磷酸铝一高铝粉涂料在离心轧辊生产中的应用，鞍钢技术，1993年第2期，第53一56页)，该涂料制备过程中，先按配比称好的高铝粉倒入薄钢板桶中，之后按配比称好 水量倒入该桶中，并搅拌使水和高铝粉混合均匀；然后将一定比例的氢氧化铝粉、磷酸按 量放入一个不锈钢桶中，然后将4一5倍的磷酸体积量的水倒入该桶中，并要搅拌均匀， 然后加热，发生化学反应，生成磷酸铝，加热速度不能过快，过快会降低粘结性能，加热 到90。C以上，化学反应开始剧烈，沸腾15—20min以后，反应结束。然后将反应生成的磷 酸铝倒入高铝粉桶中，混合一起搅拌，要混合均匀，防止高铝粉颗位下沉，此时液体涂料 表面出现气泡或沫子，直到不再出现时，反应结束，方可使用，该涂料制备方法麻烦，且 涂料使用中易开裂，影响轧辊质量，且磷酸铝一高铝粉涂料清理较为困难，另外在加热和 滚挂上料时，由于磷酸铝挥发有味，对人体健康还有一定的影响。
技术实现思路
针对国内外目前没有离心铸造轧辊专用涂料的现状以及现有离心铸造轧辊生产中所 用涂料存在的诸多不足，本专利技术目的是提供一种高温强度高、与铸型附着性好、使用方便 和轧辊易脱模的离心铸造轧辊涂料及其制备方法。本专利技术离心铸造轧辊涂料采用锆英粉、 石英粉和铝矾土的混合料为基料。以水作为载体，在加入硅溶胶和羧甲基纤维酸钠粘结剂 基础上，还加入多种钠基悬浮剂改善涂料的悬浮性能，还加入了其他添加剂以进一步改善 涂料的综合性能。本专利技术涂料的组成如下(质量分数)12-15%锆英粉、8-10%石英粉、8-10%铝砜土、 0.3-0.6%硅溶胶、0.1-0.4%羧甲基纤维酸钠、0.15-0.35%烷基苯磺酸钠、0.15-0.35%硫酸钠、 0-0.02%正丁醇、0-0.02%正辛醇、0.10-0.18%脂肪醇聚氧乙烯醚，余量是水，其中30%《 锆英粉+石英粉+铝矾土《35%， 0.35%《烷基苯磺酸钠+硫酸钠《0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心铸造轧辊涂料，其特征在于，涂料的质量百分数组成如下：１２－１５％锆英粉、８－１０％石英粉、８－１０％铝矾土、０．３－０．６％硅溶胶、０．１－０．４％羧甲基纤维酸钠、０．１５－０．３５％烷基苯磺酸钠、０．１５－０．３５％硫酸钠、０－０．０２％正丁醇、０－０．０２％正辛醇、０．１０－０．１８％脂肪醇聚氧乙烯醚，余量是水，其中３０％≤锆英粉＋石英粉＋铝矾土≤３５％，０．３５％≤烷基苯磺酸钠＋硫酸钠≤０．５５％，０．０２％≤正丁醇＋正辛醇≤０．０３％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾其荣，姚萍，符寒光，宋国祥，
申请(专利权)人：靖江市黎明铸造材料厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]