[发明专利]一种普碳钢钢坯用高温防氧化涂料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于金属表面高温防氧化涂料技术领域。尤其涉及一种普碳钢钢坯用高温防氧化涂料及其制备方法。

背景技术

在轧钢过程中，首先利用推钢的方式将钢坯输送到加热炉内对其进行加热，当钢坯被加热到预定温度后，再将其输送到轧机中进行轧制。对于轧制普通钢坯，加热炉的温度通常设置为1100~1300℃。在此温度下，钢坯氧化非常严重，会产生诸多不利影响：

1)氧化烧损量约占总质量0.8~2%，降低了钢材生产的收得率；

2）钢坯经加热高温氧化烧损后，表面质量变差，不仅造成钢坯表面严重脱碳及合金元素的贫化，而且轧制会产生大量的表面缺陷，影响产品的最终质量；

3）加热炉加热钢坯时，生成的氧化铁皮脱落于炉内，如果长时间堆积在炉底，会影响加热炉的工况，严重时会被迫停炉来清除堆积的氧化铁皮，影响正常生产。

目前人们研究的最有效的方法是保护气氛法和高温涂层法。保护气氛法受到多重因素的制约，如保护气体的制备和储运、使用过程中的安全与环保、成本高等。

国内外学者采用高温涂层法对钢坯热处理过程中的氧化行为进行了大量的研究，提出了一些较为方便的使用涂料防止氧化的方法。但实际应用效果还不是很理想，且使用范围受到了限制：“一种应用于高温合金热处理的抗氧化涂料”（CN200910243717.08）专利技术，该技术只适用于硅钢的抗氧化，并不适用于普碳钢的抗氧化；“一种不锈钢高温抗氧化涂料及其应用”（CN200810054883.9）专利技术，该技术只适用于镍铬不锈钢的抗氧化，也不具有普适性；“一种钢铁的热处理抗氧化涂料及其制备方法”（CN201110434766.7）专利技术，该技术虽能应用于碳钢或合金钢的抗氧化且使用温度高，但Cr₂O₃含量为2~5wt%，不仅大大增加了涂料的成本，并不适用于低附加值的普碳钢的抗氧化，且高价态的铬离子对环境会造成污染，影响人体健康。

发明内容

    本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种防氧化效果好、适用温度高、产品表面质量高、自脱落、安全环保和成本低廉的普碳钢钢坯用高温防氧化涂料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述高温防氧化涂料由A组分和B组分分装组成。

所述A组分的化学成分及其含量是：氧化铝粉为20~35wt%，二氧化硅粉为20~30wt%，氧化镁粉为15~25wt%，氧化钙粉为5~15wt%，二氧化锆粉为5~10wt%，碳酸钠粉为2~5wt%，碳酸钾粉为2~5wt%，氧化铁粉为2~5wt%，铝粉为1~5wt%。混合，包装备用。

所述B组分的化学成分及其含量是，(CH₂O)_n为1~5wt%，(C₁₂H₂₂O₁₁)_n为4~10wt%，(C₆H₁₀O₅)_n为5~15wt%，聚乙烯醇为0.5~2wt%，羧甲基纤维素钠为0.1~1wt%，羟乙基纤维素为0.1~0.8wt%，余量为水。混合，包装备用。

所述氧化铝粉中的Al₂O₃含量>98wt%，氧化铝粉的粒径≤48μm。

所述二氧化硅粉中的SiO₂含量>99wt%，二氧化硅粉的粒径≤48μm。

所述氧化镁粉中的MgO含量>90wt%，氧化镁粉的粒径≤75μm。

所述氧化钙粉中的CaO含量>95wt%，氧化钙粉的粒径≤75μm。

所述二氧化锆粉中的ZrO₂含量>90wt%，二氧化锆粉的粒径≤48μm。

所述碳酸钠粉中的Na₂CO₃含量≥99wt%，碳酸钠粉的粒径≤48μm。

所述碳酸钾粉中的K₂CO₃含量≥99wt%，碳酸钾粉的粒径≤48μm。

所述氧化铁粉中的Fe₂O₃含量>95wt%，氧化铁粉的粒径≤58μm。

所述铝粉中的Al含量>99wt%，铝粉的粒径≤38μm。