[发明专利]一种耐高温防氧化涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种耐高温防氧化涂料及其制备方法和应用。所述耐高温防氧化涂料包括如下质量份数的原料组分：生石灰5‑10份，耐火黏土5‑15份，氧化铁皮10‑25份和水50‑80份。本发明中耐火黏土、生石灰和氧化铁皮协同作用，不但使涂料具有良好的涂刷或喷涂性能，还使涂料具有良好的高温化学稳定性，且形成的涂层致密，可使钢坯与加热炉内氧化介质隔离开，且无需使钢坯冷却降温即可涂覆或喷涂，不会出现涂层开裂等问题，可有效减少氧化烧损和表面脱碳，且涂料原料价格低廉，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及耐高温涂料技术领域，尤其涉及一种耐高温防氧化涂料及其制备方法和应用。

背景技术

钢铁企业每年因各种作用造成的氧化损失占世界粗钢产量的1.5-4％，仅加热过程中钢坯的表面高温氧化烧损率就达到了2％，造成了材料和能源的巨大浪费。同时，钢坯表面的氧化脱碳还会造成材料硬度的下降，进而影响材料的耐磨性能，严重时还会造成产品报废，因此，通过多种手段抑制钢材在高温下的氧化烧损和氧化脱碳现象的发生具有非常重要的意义。目前，常压的方法有真空法、防氧化气氛法和涂料技术。其中，涂料技术具有成本低廉、操作简便的优点得到了广泛的应用。目前主要有以石英砂为主要原料的高温涂料，SiO₂-Al₂O₃-ZrO₂-Cr₂O₃耐高温涂料体系，以硅酸盐为主体、以聚丙烯醇为粘结剂的碳钢玻璃陶瓷防氧化涂料，搪瓷涂料，MgO-Cr₂O₃系，金属铝系，MnO₂系涂料、纳米硅酸盐涂料等。

虽然上述材料在一定程度上具有高温抗氧化烧损和防氧化脱碳的作用，但是依然存在一些不足：(1)抗氧化温度较低，多数抗氧化涂料的抗氧化温度在1000℃左右；(2)涂料的普遍适用性较差，通常某种涂料只针对某一特定的钢材才能取得较高的抗氧化和防烧损的效果；(3)被涂覆表面需要事先进行预处理，且涂料的回收利用困难，增加生产成本；(4)部分存在含有毒物质Cr₂O₃、贵重稀土金属氧化物，或者含有增加碳排放的含碳还原剂(石墨电极、SiC或碳粉)；(5)需要涂覆钢材冷却至低温才能涂覆，高温涂覆时易出现膨胀开裂等问题，不适用于连铸坯热装和炉后除磷。因此，研制一种成本低廉、适用范围广泛，可重复回收利用且适用于热涂的绿色环保型耐高温防氧化防氧化涂料成为钢铁行业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中耐高温防氧化涂料存在适用范围较窄、不可重复利用、不适用于热涂以及制备成本较高问题，本发明提供一种耐高温防氧化涂料及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种耐高温防氧化涂料，包括如下质量份数的原料组分：生石灰5-10份，耐火黏土5-15份，氧化铁皮10-25份和水50-80份。

相对于现有技术，本发明提供的耐高温防氧化涂料具有如下有益效果：

(1)选择耐火黏土作为原料，选择合适含量的耐火黏土在与水混合后可形成粘度适中的泥浆，从而使涂料具有良好的涂刷或喷涂性能；且耐火黏土中含有的二氧化硅或硅酸盐在高温时可与氧化铁皮中的氧化亚铁反应生成FeO·SiO₂(铁橄榄石)，从而在钢坯上形成易剥离的陶瓷保护层；其在加热过程中，当温度高于800℃时，耐火黏土中低、中、高共熔氧化物逐渐熔化，在钢皮表面形成一层均匀致密的氧化膜，阻止氧化气氛与钢坯表面的接触，从而可在800-1300℃范围内起到抗氧化作用；