一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，属于涂料领域。一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的组分：硅粉10-12％，碳化钛20-25％，氮化钛陶瓷粉15-18％，钴基碳化钨50-55％。并公开了其制备方法。本发明的耐高温防粘钢粉末涂料对金属底材具有良好的粘结力、优异的防烧粘功能和防护功能，具有防粘结、润滑性好、抗耐磨、抗裂纹、抗氧化、抗腐蚀、耐高温等优点。
【专利说明】一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料领域，具体地说，涉及一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料。
【背景技术】
[0002] 吹氧管是作为炼钢吹氧时从炉门插入熔池吹氧的一种自耗式吹氧工具，在我国电 炉和部分平炉炼钢生产中，已被作为主要吹氧工具而被广泛使用。由于炼钢吹氧要求条件 十分苛刻，通常吹氧管插入温度高达1200-150(TC左右的钢水熔池表面，吹氧管在吹氧过程 中，泛起的钢液击落到余约10米内的枪头和枪身，由此导致吹氧管管壁粘吸钢液。粘吸的 钢渣整体将吹氧管的外管壁包裹，厚度大致均匀，粘钢厚度平均达100mm-150mm，长度在枪 头至枪身10米内。
[0003] 吹氧管外管壁粘钢原因主要有以下几点：第一，管材由自然温度环境的低温状态 瞬间伸入炉内高温环境，管外壁温度低于炉内钢液温度，故泛起的钢液遇温度较低的管外 壁时，即刻产生收缩率并立即粘附于管外壁上，并且逐层增加；第二，外套关闭收到内水冷 层的快速散热作用，其自身温度始终低于炉内温度，故不断的吸附泛起的钢渣液，且逐层增 力口；第三，管套材料自身的膨胀率，因收到逐层粘附的钢渣液包裹，其膨胀率也受到约束和 限制；第四，由于管套外喷涂的粘钢涂层较薄，其竟收到钢液溅起降落的冲击，涂层外表局 部有渐渐受损情况，至涂层受损处仍有钢液粘附层。一座钢水熔池通常配备两根吹氧管，两 根吹氧管轮流使用，中间间隔30-40分钟。吹氧管在完成一次约20-30分钟的吹氧过程时， 吹氧管的整个外表面粘满钢水和钢渣，在另一根吹氧管工作期间，通常在高温下人工进行 快速清理，使得工人劳动强度增大，人员工作危险加大，生产效益降低，造成输送氧气的吹 氧管大量消耗，使易氧化元素烧损严重。因此，通过改善吹氧管外表面防烧粘和防护功能， 对于延长吹氧管的使用寿命，降低氧气的消耗，具有十分重要的经济和现实意义。
[0004] 经检索，中国专利ZL :201010540381. 4,发明名称为：高温防烧粘涂料，所述高温 防烧粘涂料的组成为：硅丙乳液3. 0?8. 0%、石墨15. 0?25. 0%、二硫化钥I. 0?5. 0%、 稀土氟化铈I. 0?3. 0%、金属氧化物5. 0?10. 0%、气相二氧化硅I. 0?3. 0%、焦磷酸钾 0. 1?0. 2%、余量为水。该发明中的防烧粘涂料虽然能够实现对吹氧管表面具有防烧粘和 防护，但是因为该涂料是水溶性涂料又是通过普通的刷涂方式涂覆在吹氧管表面，涂料易 脱落，只能使用1-3次使，使用寿命短。
【发明内容】
[0005] 要解决的技术问题
[0006] 为解决现有技术中炼钢炉吹氧管外表面的防钢渣烧粘问题，本发明提供一种耐高 温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，该粉末涂料具有使用寿命长防粘结、润滑性好、抗耐磨、抗氧 化、耐高温、耐腐蚀等优点。
[0007] 技术方案
[0008] 为解决上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] -种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的组分：
[0010] 硅粉 10-12% 碳化钛 20-25% 氮化钛陶瓷粉 15-18% 钴基碳化钨 50-55%。
[0011] 更进一步地，所述的硅粉的熔点为2200°c，粒度为Ι-lOum，密度为2. 33g/cm3。
[0012] 更进一步地，所述的碳化钛的熔点为3160°C，热膨胀系数为7. 74X KT6IT1,硬度HV 为 3600,粒度为 50-100nm。
[0013] 更进一步地，所述的氮化钛陶瓷粉的熔点为2800°C，热膨胀系数为9. 4X KT6IT1, 硬度 HV 为 2200-3600,密度为 5. 40g/cm3,粒度为 15-30nm。
[0014] 更进一步地，所述的钴基碳化钨的熔点为1700-2200°C，热膨胀系数为 5· 2X KT6IT1-?. 3X KT6IT1,硬度 HV 为 2000-3000,粒度为 10-25um。
[0015] 更进一步地，所述耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料的优选配比为：
[0016] 硅粉 碳化钛 21% 氮化钛陶瓷粉 15% 钴基碳化钨 53%。
[0017] 本发明的陶瓷粉末涂料使用方法为：按重量百分比依次称10-12%取硅粉、 20-25%碳化钛、15-18%氮化钛陶瓷粉和50-55%钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌 均匀后，将混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件 表面。
[0018] 有益效果
[0019] 与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
[0020] 1、本发明中的碳化钛硬度高、耐高温、热稳定性好，氮化钛陶瓷粉耐高温、耐腐蚀、 耐磨损、抗热震且硬度高，钴基碳化钨不易烧结，硬度高，有良好的抗高温氧化和耐磨性能， 而添加硅粉能够提高涂料的漆膜硬度、耐磨性、耐高温性能，制备的的耐高温防粘钢粉末涂 料对金属底材具有良好的粘结力、优异的防烧粘功能和防护功能，具有防粘结、润滑性好、 抗耐磨、抗裂纹、抗氧化、抗腐蚀、耐高温、使用寿命长等优点。
[0021] 2、本发明涂料的方法简单，可操作性强，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面，例 如吹氧管外表面，涂层致密光滑，孔隙率低，硬度高，耐磨性能增强，使用寿命显著增强，有 效解决炼钢炉吹氧管外表面的防钢渣烧粘问题，在吹氧管外表面喷涂一次高温防烧粘粉末 涂料，可使吹氧管完成5-7次的吹氧过程而吹氧管外表面不粘钢渣或钢渣烧粘很少，当吹 氧管外表面高温防烧粘涂层被消耗完毕后，紧接着在吹氧管外表面再喷涂高温防烧粘粉末 涂料则可继续使用，有效提高了企业生产效率。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0023] 实施例1
[0024] -种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量的组分：
[0025] 娃粉 Ilkg 碳化钛 21 kg 氮化钛陶瓷粉 15 kg 钻基碳化妈 53 kg。
[0026] 所述的耐高温防粘钢粉末涂料的使用方法为：按所述的重量依次称取Ilkg硅粉、 21kg碳化钛、15kg氮化钛陶瓷粉和53kg钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将 混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
[0027] 实施例2
[0028] -种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量的组分：
[0029] 石圭粉 12kg 碳化钛 20 kg 氮化钛陶瓷粉 18 kg 钴基碳化钨 50 kg。
[0030] 所述的耐高温防粘钢粉末涂料的使用方法为：按所述的重量依次称取12kg硅粉、 20kg碳化钛、18kg氮化钛陶瓷粉和50kg钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将 混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
[0031] 实施例3
[0032] 一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的组分：
[0033] 桂粉 10 kg 碳化钛 25 kg 氮化钛陶瓷粉 15 kg 钻基碳化鹤 50 kg。
[0034] 所述的耐高温防粘钢粉末涂料的使用方法为：按所述的重量依次称取IOkg硅粉、 25kg碳化钛、15kg氮化钛陶瓷粉和50kg钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将 混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
[0035] 实施例4
[0036] 一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的组分：
[0037] 硅粉 IOkg 碳化钛 20 kg 氮化钛陶瓷粉 15 kg 钻基碳化鹤 55 kg。
[0038] 所述的耐高温防粘钢粉末涂料的使用方法为：按所述的重量依次称取IOkg硅粉、 20kg碳化钛、15kg氮化钛陶瓷粉和55kg钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将 混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
[0039] 实施例5
[0040] 一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的组分：
[0041] 娃粉 10 kg 碳化钛 23 kg 氮化钛陶瓷粉 17kg 钻基碳化鹤 50 kg。
[0042] 所述的耐高温防粘钢粉末涂料的使用方法为：按所述的重量依次称取IOkg硅粉、 23kg碳化钛、17kg氮化钛陶瓷粉和50kg钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将 混合好的粉末涂料加入到等离子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
[0043] 本发明中的碳化钛硬度高、耐高温、热稳定性好，氮化钛陶瓷粉耐高温、耐腐蚀、耐 磨损、抗热震且硬度高，钴基碳化钨不易烧结，硬度高，有良好的抗高温氧化和耐磨性能，而 添加硅粉能够提高涂料的漆膜硬度、耐磨性、耐高温性能，制备的的耐高温防粘钢粉末涂料 对金属底材具有良好的粘结力、优异的防烧粘功能和防护功能，具有防粘结、润滑性好、抗 耐磨、抗裂纹、抗氧化、抗腐蚀、耐高温、使用寿命长等优点。
[0044] 本发明涂料的方法简单，可操作性强，通过者等离子喷涂设备喷涂在工件表面，例 如吹氧管外表面，涂层孔隙率更低，硬度高，耐磨性能增强，使用寿命显著增强，有效解决炼 钢炉吹氧管外表面的防钢渣烧粘问题，在吹氧管外表面喷涂一次高温防烧粘粉末涂料，可 使吹氧管完成5-7次的吹氧过程而吹氧管外表面不粘钢渣或钢渣烧粘很少，当吹氧管外表 面高温防烧粘涂层被消耗完毕后，紧接着在吹氧管外表面再喷涂高温防烧粘粉末涂料则可 继续使用，有效提高了企业生产效率。
【权利要求】
1. 一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：包括以下重量百分比的组分： 硅粉 10-12% 碳化钛 20-25% 氮化钛陶瓷粉 15-18% 钴基碳化钨 50-55%。
2. 如权利要求1所述的一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的硅 粉的熔点为2200°C，粒度为Ι-lOum，密度为2. 33g/cm3。
3. 如权利要求1所述的一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的碳 化钛的熔点为3160°C，热膨胀系数为7. 74XKT6IT1,硬度HV为3600,粒度为50-100nm。
4. 如权利要求1所述的一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的氮 化钛陶瓷粉的熔点为2800°C，热膨胀系数为9.AXKT6ITi,硬度HV为2200-3600,密度为 5. 40g/cm3,粒度为 15_30nm。
5. 如权利要求1所述的一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的 钴基碳化钨的熔点为1700-2200°C，热膨胀系数为5. 2XKT6IT1-?. 3XKT6IT1,硬度HV为 2000-3000,粒度为 10-25um。
6. 如权利要求1所述的一种耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：包括以下 重量百分比的组分： 硅粉 11% 碳化钦 21% 氮化钛陶瓷粉 15% 钻基碳化鹤 53% 〇
7. 如权利要求1至6任一项所述的耐高温防粘钢纳米陶瓷粉末涂料，其特征在于：该 粉末涂料的使用方法，具体步骤如下： 按重量百分比依次称10-12 %取硅粉、20-25 %碳化钛、15-18 %氮化钛陶瓷粉和 50-55 %钴基碳化钨，放入到搅拌机中，高速搅拌均匀后，将混合好的粉末涂料加入到等离 子喷涂设备中，通过等离子喷涂设备喷涂在工件表面。
【文档编号】C04B35/66GK104311079SQ201410545762
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】方长春 申请人:马鞍山市申马机械制造有限公司