一种防粘渣喷涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防粘渣喷涂料，属于耐火材料领域。
【背景技术】
[0002] 钢铁行业热工设备如转炉炉口、钢包包口、铁水包口、混铁车兑铁口等经常因为粘 渣严重，清渣困难致使耐火材料意外损坏，影响作业率而且劳动强度大，大大降低耐火材料 和设备的使用寿命；也会因为粘渣造成设备超重，影响生产正常进行甚至停产。国内外对 防粘渣的研究也比较多；米培尔利用活性石灰、刚玉渣、蛮石制成镇质耐火材料具有耐火 度高、抗钢渣侵蚀性好、还兼有净化钢水的钢包防粘渣剂，减少钢包或RH浸溃管粘渣；武 钢集团公司利用铅碳碳化娃砖废料制作了铁水罐防粘渣涂料，将铁水罐寿命从550炉提高 到800炉；浙江自立股份有限公司在2011全国不定形耐火材料学术会议论文集发表文章， 称他们研究研究的镇娃质防粘渣涂料，涂料能有效保护炭素不被氧化，本身不与镇碳砖反 应，且在高温下因存在较大收缩而与钢渣一起脱落，从而起到防粘渣的作用耐火作用。
[0003] 在上海，宝钢铁水罐罐口、鱼雷混铁车兑铁口也是严重接渣，利用拆炉机清渣，清 渣时间长，劳动强度大，对设备和耐火材料破坏严重，因而防粘渣涂料的研制和应用迫在眉 睫，而且意义重大。从而形成本发明的构思。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种防粘渣喷涂料。本发明基于W下六点认知，提出了一 种防粘渣涂料。送六点认知是：
[0005] 1、利用再生（废弃）含碳耐火材料的石墨碳的不浸润的物理效应，在碳与烙渣之 间有很大的润湿角，炉渣的渗透将被限制于脱碳层W内，从而阻止了烙渣通过气孔向砖或 德注料等耐火材料内部侵蚀，达到防止粘渣。（中国钢铁冶金行业每年约产生含碳废弃耐火 材料100万吨W上，数量相当巨大，目前很多科研院所和生产单位都在大力研发应用，但中 国耐火材料再生利用率不足30%，国外先进水平超过80%，还有很大空间）。
[0006] 2、利用太阳能行业的切割废料SiSiCar(太阳能行业每年SiSiCar废料上万吨，随 着太阳能行业的发展，废料还会增加）中超细金属娃保护废弃耐火材料中的碳元素，减少 碳的氧化，充分发挥碳元素的优异性能。从不同物质与氧反应的标准自由能变化与温度的 关系可W看出，各物质与氧反应的趋势大小顺序为：
[0007]AI4C3,Si,C，SisN"A1N，SiC
[000引即只有AI4C3,Si在C氧化前优先与氧反应，所w在受热时SiSiCar中金属娃首先 发生氧化反应，形成Si化，防止碳的氧化。
[0009] Si+〇2 =Si〇2
[0010] 3、利用太阳能行业的切割废料SiSiCar中超细碳化娃，在金属娃氧化后，外部氧 气充足，也会发生氧化，保护废弃耐火材料中的碳元素，减少碳的氧化，充分发挥碳元素的 优异性能。在受热时SiSiCar中碳化娃首先发生氧化反应，形成Si化，防止碳的氧化。碳化 娃本身抗侵蚀性能，w及和渣的润湿角也比较大，抗渣性能优异。
[0011] SiC+〇2二Si〇2+C〇2
[0012] 因为兑铁口是直接暴露在空气中的，氧比较充足，所W生成C〇2,氧分压不足可能 生成C0。
[0013] 4、微晶石墨（超细±状石墨粉）的引入，填充空隙，减少烙渣或氧气等的渗透，本 身也具备石墨的不侵润的优异特性，起到防粘渣的良好作用。
[0014] 5、利用六偏电离，与整个产品溶液中的其它离子形成离子和电位平衡，W及加入 駿甲基纤维素（CMC)，控制溶液不沉降，一个月内沉降小于5%，方便保存和喷涂施工。
[0015] 6、在iiocrc及W上温度，涂料中的氧化镇与二氧化娃，氧化铅与送二氧化娃发生 反应，分别生成镇橄揽石和镇铅尖晶石，都伴随较大的体积膨胀，由于防粘渣涂料喷涂于设 备兑铁（钢）口和耐火材料表面，防粘渣涂料外面是自由面，没有压力，体积膨胀造成材料 内部结构疏松，可与铁（钢）渣一起脱落，或者清渣非常轻松方便。
[0016] 3A1/)3巧Si〇2 = 3Al2〇3. 2Si〇2+ Δ V
[0017] 2MgO+Si〇2=2Mg0. Si〇2+ΔV
[0018] 基于W上的认知，本发明提出了一种防粘渣喷涂料，充分利用耐材料行业和太阳 能行业的废弃原料为主原料，利用废弃原料里的碳和碳化娃等对渣的不润湿性能，防止粘 渣；利用金属娃与氧反应形成二氧化娃后再与氧化镇反应形成镇橄揽石，或与氧化铅生成 莫来石等化学反应，伴随体积膨胀，导致材料疏松而自动脱落或者轻松清除。
[0019](一）本发明使用主原料的成分见下表1，表1中未涉及余量分别为烧失量或不可 避免的杂质量。
[0020] 表1防粘渣喷涂料所用主要原料成分：
[0021]
[0022] (二）将从钢铁公司回收的废料进行人工栋选，按照镇碳砖、铅镇碳砖、铅碳碳化 娃转进行分类，破碎，磨粉，筛分包装。按下表2的比例配料（重量百分比wt%)，制备成悬 浮溶液，到宝钢鱼雷混铁车和铁水包，上钢一厂LAST浸溃罩，上钢五厂VD炉盖等处使用。
[0023] 表2防粘渣涂料配制比例
[0024]
[0025] 注；92娃灰是指Si化的含量> 92% (重量百分比）的娃灰。
[0026] (Η)根据各批次再生回用废弃耐火材料的成分，调节配方，控制防粘渣喷涂料的 最终成分如下表3 (重量百分比wt% )
[0027] 表3防粘渣涂料组成控制
[0028]
[0029] 根据上述组成，通过V型揽拌机将粉料揽拌均匀，再通过高效乳化机加水揽拌（外 加22~28%，本发明的有点是显而易见的，调节涂料的粘稠度W适用实际使用要求）
[0030] 本发明的优点是显而易见的：
[0031] 1、本发明所用的原料来源广泛，价格便宜。
[0032] 2、本发明所用原料多数是工业废弃材料的再生利用，充分有利环保。
[0033] 3、适用于铁水包、鱼雷罐、浸溃罩、炉盖、屏蔽盖等冶金设备接触钢（铁）渣的部位 防粘渣保护。
[0034] 4、本发明的防粘渣喷涂料，防止粘渣效果明显，清渣方便（自动脱落），防止渣对 耐火材料的侵蚀，大幅度减少清渣时外力对耐火材料的破坏，大大提高耐火材料的使用寿 命，除宝钢铁水包外，在混铁车、LAST浸溃罩、VD屏蔽盖等冶金设备使用，耐火材料使用寿 命提高都在50%W上。（详见实施例）尤其是上钢五厂VD屏蔽盖冶金设备上使用寿命提 高了 113. 8%之多，送充分表明本说明提供的涂料的实质性特点和显著的进步。
【附图说明】
[0035] 图1鱼雷混铁车不喷涂（兑铁口粘渣严重）；
[0036] 图2鱼雷混铁车喷涂（兑铁口不粘渣）；
[0037] 图3未喷涂鱼雷混铁车清渣（清渣困难）；
[0038] 图4喷涂鱼雷混铁车清渣（轻松）。
【具体实施方式】
[0039] 下面通过具体实施例，进一步泛用本发明的实质性特质和显著的进步，但本发明 决非仅局限于实施例。
[0040] 实施例1
[0041] 本发明提供的防年渣喷涂料的组成为：
[0042]
[004引 实施例2
[0044] 提供的涂料组成为：
[0045]
[0046] 实施例3
[0047] 提供的涂料组成为：
[0048]
[004引 实施例4
[0050] 提供的涂料组成为：
[0051]
[0052] 实施例1~4的现场试验的使用结果列表4。
[0053] 表4防粘渣喷涂料使用结果
[0054]
[0055] 从表4可W看出，使用本发明的防粘渣喷涂料后，耐火材料使用寿命大幅度提高。 主要原因如下：
[0056] 在不使用防粘渣喷涂料时，宝钢鱼雷混铁车兑铁口因为严重结渣，采用拆炉机清 渣，结渣烧结严重，拆炉机打得直后退，兑铁口的耐火材料破坏厉害，清渣劳动强度大，使用 了防粘渣喷涂料后，几乎不结渣，自动脱落，即使少量结渣，清渣也是十分轻松，基本轻轻一 碰就掉了。
[0057] 铁水包也是如此，耐火材料往往被清渣时拉掉或破坏，导致使用寿命降低。使用防 粘渣喷涂料后渣不容易粘结，对耐火材料腐蚀减少，清渣时非常轻松，耐火材料基本不受破 坏。
[0058] LAST浸溃罩和VD屏蔽盖喷涂防粘渣涂料后，不挂渣，耐火材料渣侵蚀减少，也不 会因为粘渣太重而大块脱落。从而耐火材料使用寿命大幅度提高。
[0059] 防粘渣喷涂料防止铁（钢）渣粘结的原理是：利用废弃含碳耐火材料里的石墨碳， W及外加微晶石墨碳粉，与渣的润湿角大，不浸润，不被渣所侵蚀；利用SiSiCar中的金属 娃和碳化娃对防粘渣涂料中的碳元素进行保护，使防粘渣喷涂料持久有效，防止结渣烧结 粘连；利用防粘渣喷涂料中的氧化铅、氧化镇、氧化娃之间的反应，生成抗渣性能优异的镇 铅尖晶石和镇橄揽石等物质，而且产生较大体积膨胀，导致防粘渣喷涂料膨胀，结构疏松， 连同渣一起自动脱落。最终达到防止粘渣，清渣轻松方便，提高耐火材料使用寿命的目的。 充分说明本发明先前的六点认知是符合客观实践要求的，取得了很好的实践效果。
【主权项】
1. 一种防粘渣涂料，其特征在于所述涂料的组成为：制成涂料是通过乳化机外加22~28%的水揽拌而成，上述的组成均为质量的分数。2. 按权利要求1所述的涂料，其特征在于能组成中MgO、Al2〇3、SiC、Si〇2、Si、C和化2〇3 来自于再生镇碳砖、再生铅镇碳砖、再生铅镇碳炭化砖砖、SiSiCar超细粉、微晶石墨粉、92 云南娃微粉、广西泥、膨润±，它们的质量百分组成分别为： 再生铅碳.碳化.娃砖 60.，.撕目 8-15% 再生铅镇碳砖 1沸旨 20-撕％ 再生镇碳砖 殺5旨 ！(MS%: S设iCar超细粉 2000Ii 6-20% 微晶石墨粉 1000 Il 5-10% 92云南娃微粉 2-5% 广西泥 5-12% 膨涧± 2-8% W上均为质量百分数。3. 按权利要求2所述的涂料，其特征在于所述的原料的组成为：W上各原料的组成中余量为烧失量及不可避免的杂质量。4.权利要求1~3中任一项所述的涂料的应用，其特征在于所述的涂料用于宝钢鱼雷 混铁车，宝钢铁水包、上钢五厂VD屏蔽盖及上钢一厂LAST浸溃罩，除铁水包外，使耐火材料 使用寿命提高50%W上。
【专利摘要】本发明涉及一种防粘渣涂料，其特征在于所述涂料的组成为：MgO8-15、Al2O315-25、SiC12-20、SiO220-30、Si2-6、C10-20、Fe2O30.5-2；制成涂料是通过乳化机外加22～28％的水搅拌而成，上述的组成均为质量的分数。本发明充分利用耐材料行业和太阳能行业的废弃原料为主原料，利用废弃原料里的碳和碳化硅等对渣的不润湿性能，防止粘渣；利用金属硅与氧反应形成二氧化硅后再与氧化镁反应形成镁橄榄石，或与氧化铝生成莫来石等化学反应，伴随体积膨胀，导致材料疏松而自动脱落或者轻松清除。所述的涂料用于宝钢鱼雷混铁车，宝钢铁水包、上钢五厂VD屏蔽盖及上钢一厂LAST浸渍罩使耐火材料使用寿命；除铁水包外，使用寿命提高50％以上。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105367092
【申请号】CN201410439876
【发明人】蓝振华, 吴朝齐, 顾燕, 赵玲娣
【申请人】上海柯瑞冶金炉料有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年9月1日