[发明专利]一种用于喷带包的抗冲刷防护涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于喷带包坩埚和喷杯内表面，起到抗冲刷防护内表面、降低对高温钢液污染的涂层，本发明还涉及这种涂层的制备方法。

背景技术

非晶软磁材料具有优异的综合性能，如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、高导磁以及低损耗等，近年来得到迅速发展，特别是应用在非晶配电变压器领域。目前非晶带材主要采用单辊快淬法生产，其中喷带包是一个重要的设备。喷带包主要有喷包坩埚和喷杯组成，在喷杯底部设置有喷缝，高温钢液依次通过喷包坩埚和喷杯的内部，并从喷缝处流出后，在铜辊上形成稳定的熔潭，经过高速旋转的铜辊的快速冷却，最终形成20-40微米厚的非晶带材。喷带包的主要功能是给喷带过程提供具有稳定液流和压力的的高温钢液，使其在铜辊上形成的熔潭保持在稳定的状态，因此喷带包内部结构的稳定性对非晶带材的质量具有重要的影响。

喷带包的主体主要为SiC结合黏土制备而成的耐火材料，但是在经过高温钢液长时间的冲刷后，在喷带包坩埚和喷杯内部表面也会析出一定量的杂质，污染高温钢液，对非晶薄带产品的质量造成严重的影响。由于喷缝的宽度较窄，通常不足1mm，在含有杂质的高温钢液不断的通过喷缝的过程中，杂质在喷缝处逐渐聚集，引起带材表面的划伤、毛边等现象，严重的造成喷缝的堵塞，带材分叉停喷等后果。因此采用合适的抗冲刷涂料，对喷带包坩埚和喷杯内部表面进行有效的防护，减少杂质的析出，降低耐火材料对高温钢液的污染，成为保证带材质量和喷带工作顺利进行的重要技术问题。

非晶喷带包对涂料的抗冲刷性具有非常高的要求，这是由非晶喷带包的功能决定的。首先通过喷带包内部的高温钢液具有以下特性：温度非常高，工作温度高于1300，一般在1400℃以上；工作时间较长，现有技术中的喷带包在1400℃的工作时间为每喷4小时，共完成两喷，为了达到连续生产的需要，随着其他技术的提高，涂料的工作时间会更长；流动速度非常大，尤其是连续生产中高温钢液的流动性非常大；压力非常大，尤其是在连续生产中喷带包下端200mm高的内部空间被流动的高温钢液充满，其压力要远远大于充满水或其他流体的压力；因此，综上所述，高温钢液对涂料的冲刷力度非常强大。

现有技术中的喷带包使用的涂层的材料为Al₂O₃，其不能满足喷带包对抗冲刷性的要求，在经过高温钢液一定时间的冲刷后，在喷包坩埚和喷杯内部表面会析出一定量的杂质，污染高温钢液，对非晶薄带产品的质量和生产造成严重的影响。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于喷带包坩埚和喷杯内表面、起到抗冲刷防护作用的涂层，本发明的另一目的在于提供该涂层的制备方法。

本发明的技术方案为：一种用于喷带包的抗冲刷防护涂层，包括ZrO₂。

优化的，所述涂层由ZrO₂和Al₂O₃组成。

优化的，所述涂层由重量含量为80-90%的ZrO₂和重量含量为10-20%的Al₂O₃组成。

优化的，ZrO₂的粒度为200-500目。

本发明提供的用于喷带包的抗冲刷防护涂层的制备方法，其步骤如下，

步骤一：配制涂料，将重量份为8～9份的ZrO₂、31～62份的质量浓度为20%的磷酸二氢铝溶液和10～20份的纯净水混合均匀，待用；

步骤二：涂底胶，将重量份为10～35份的质量浓度为20%的磷酸二氢铝溶液涂刷在喷带包坩埚和喷杯内壁上，使其均匀通透；

步骤三：涂刷涂料，将步骤一中混合均匀的涂料涂刷到步骤二中涂有底胶的喷带包坩埚和喷杯内壁上；

步骤四：干燥，将步骤三中涂刷好的喷带包坩埚和喷杯在60-100℃环境中放置2～6h后，然后置于400-500℃的环境中烘干；

步骤五：成型，将烘干的喷带包坩埚和喷杯置于1400-1500℃的环境中保温1～2h。

优化的，涂层成型后的厚度为1-2mm。

优化的，步骤五成型步骤可以与喷带包坩埚和喷杯首次喷带时的预热步骤同时进行。

优化的，步骤一采用球磨机研磨混料0.5-1h；步骤四中60-100℃的环境采用烘箱，400-500℃的环境采用梭式窑；涂刷好的喷带包坩埚和喷杯从烘箱中取出后，置于梭式窑中，采用5-10℃/min的升温速率，升温至400-500℃烘干1-2h。