[发明专利]含碳滑动水口滑板保护涂料

说明书

技术领域

本发明属钢铁冶金涂料，尤其是涉及一种用于滑动水口滑板的保护涂料。

背景技术

滑动水口是钢水浇铸过程中的关键装置，滑板是滑动水口装置的核心部件，是以Al₂O₃-C质、Al₂O₃-SiO₂-C质为主的含碳功能材料，使用中经常见到的滑板损坏形式为：滑板面粗糙化占40％～60％，裂纹和剥落占10％～20％，铸孔扩大占20～40％；滑板中的碳与空气中的氧气或钢水中氧的反应而引起的脱碳是滑板损坏的主要原因之一，一方面表面脱碳造成滑板表面碳结合破坏，抗热震性降低，易产生裂纹，造成滑动面扩孔或剥落，使其强度降低，另一方面，一旦表面脱碳，滑板表面开口孔径变大，在钢水静压力作用下钢液和熔融渣沿着开口孔隙向滑板的滑动面渗透，渗透的钢液和熔融渣凝固后使滑动面润滑性能恶化，滑板开启时摩擦阻力增大，不但加速滑动面的扩孔剥落，而且使滑板和滑板滑动结构变形增大，滑动面的缝隙增大，空气沿此缝隙吸入，反过来加速滑动面碳的氧化，同时加速钢液和熔融渣对滑板水口的侵蚀，所以，提高滑板的抗氧化性能是提高滑板寿命最有效的途径。

至今人们为提高滑板的抗氧化性做了大量的研究工作：

1)选择碳材料的种类和配比，提高滑板的抗氧化性能。

2)在原材料中加入Al粉、Si粉、B₄C等抗氧化剂材料。

3)滑板涂料

DAIKA SHEET CO.，LTD.开发了用胶粒化的石墨为主要原料的滑板润滑涂料。使用这种润滑涂料改善了滑板润滑性，使滑板的使用性能得到了提高，但由于石墨胶粒化的成本非常昂贵，抗氧化性能差，还不能得到推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含碳滑动水口滑板保护涂料，提高滑动水口滑板抗氧化性和滑板间高温润滑性，在滑动水口滑板工作面涂敷这种滑板保护涂料，降低滑板内碳素的氧化速度，提高滑板的使用寿命，同时还可以降低滑板接触面的摩擦力，改善滑板使用性能。

本发明的目的是这样来实现的：一种含碳滑动水口滑板保护涂料，按重量百分比，主要由以下组分和含量组成：水溶液65-75％、固体微粉25-35％、少量纤维素类分散剂和粘度调节剂，固体微粉稳定均匀地分散在水溶液中形成多相悬浮液体，其中固体微粉，按重量百分比，由以下组分和含量组成：鳞片状石墨50-80％、氧化铝5-22％、氮化硼1-15％、磷酸铝10-22％、硅酸锆2-5％、氧化碲0.1-1％、其余为少量杂质，上述固体微粉，其粒径分别为：鳞片状石墨1μm-20μm；氧化铝0.01μm-0.3μm；氮化硼0.01μm-3μm；硅酸锆<0.1μm；氧化碲<0.1μm；最佳粒径为：鳞片状石墨5μm-10μm；氧化铝0.05μm-0.1μm；氮化硼0.3μm-1μm，滑板保护涂料涂敷在滑动水口滑板的表面，此滑板保护涂料既可涂敷在冷滑板表面，也可涂敷在热滑板的表面形成保护薄膜。

其中：

一、鳞片状石墨粉作为滑板保护涂料的主成分之一：

鳞片状石墨具有优良的自润滑特性及对钢水及熔渣的不润湿性，在滑动水口的滑动面形成鳞片状石墨为主要成分的保护薄膜，不仅降低滑板间的摩擦力，而且可有效地防止熔融钢液及融渣向滑动面的渗透。

二、氮化硼微粉作为滑板保护涂料的主成分之一：

氮化硼、特别是六方氮化硼有类似于鳞片石墨的层状结构，具有优良的自润滑性能和钢水及熔渣的不润湿性，因氮化硼在空气中的开始氧化温度高于900℃，其抗氧化能力远比鳞片状石墨优良，在滑板保护涂料中加入适量的氮化硼，既可提高滑动面的润滑性能，又可提高保护膜本身的抗氧化性，在高于900℃的温度条件下微量氮化硼的氧化所产生的氧化硼还可以提高保护薄膜和滑板之间的高温热粘附性能。

三、氧化铝作为滑板保护涂料的主成分之一：

向水溶液中分散微细氧化铝粉和磷酸铝形成浆料，作为滑板保护涂料的成膜基料。

四、磷酸铝作为滑板保护涂料的主成分之一：

磷酸铝是用途十分广泛的无机高温粘接涂料，滑板保护涂料使用磷酸铝并配以适量的氧化铝作为成膜基料，将其涂敷在滑板表面，不仅能提高薄膜与滑板之间冷热粘附力，还可因其渗入滑板表面的微细裂纹等缺陷中，修复滑板表面，降低裂纹的扩展速度。

五、硅酸锆作为滑板保护涂料的添加成分

滑板保护涂料中添加硅酸锆提高薄膜、特别是滑板铸钢水口附近抗熔渣的侵蚀能力。