一种钢包用纳米高温涂料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢包用纳米高温涂料，由以下重量百分比的组份构成：12?8mm矾土基尖晶石8?l0％、8?5mm矾土基尖晶石l1?15％、5?3mm镁橄榄石12?15％、3?lmm镁砂10?15％、≤100nm纳米镁砂30?35％、纳米ZrC粉3?5％、纳米Ni2GeO4粉1?2％、纳米稀土粉1?2％、增塑剂1?5％、结合剂3?5％，结合剂为水合氧化铝﹑六偏磷酸钠的一种或两种的组合，增塑剂为球粘土或糊精；本发明同现有技术相比，能够有效解决钢包热喷补的问题，可在钢包使用间隙通过热喷补施工对钢包包衬进行修补，使钢包使用寿命长，吨钢耐材消耗低，钢包维修周期变长，工人劳动强度降低，经济和社会效益巨大。
【专利说明】一种钢包用纳米高温涂料
[技术领域]
[0001 ]本发明涉及高温涂料技术领域，具体地说是一种钢包用纳米高温涂料。
[【背景技术】]
[0002] 为了保证钢包使用效果，钢包喷补修补是常有之事。常规喷补料只能用于冷态喷 补，需要将钢包暂停使用，自然冷却(通常需要2-3天)之后才能进行修补作业。而钢包再次 投入生产时，需要预先烘烤至ll〇〇°C以上，从而导致整个过程周期很长，既延误了生产，又 耗费能源。因此，若能提供一种钢包用纳米高温涂料在热态状态下施工，势在必行。
[
【发明内容】
]
[0003] 本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种钢包用纳米高温涂料，能够有效 解决钢包热喷补的问题，可在钢包使用间隙通过热喷补施工对钢包包衬进行修补，使钢包 使用寿命长，吨钢耐材消耗低。
[0004] 为实现上述目的设计一种钢包用纳米高温涂料，由以下重量百分比的组份构成： 12-8mm矾土基尖晶石 .8-10% β-5咖1明1 土基尖晶石 11-1.5.% 5-3mm镁橄榄石 12-15%
[0005] 3-1mm 镁砂 10-15% 彡ΙΟΟηπι纳米镁砂 30-3,5% 纳米ZrC粉 3-5% 纳米Ni2Ge04粉 1-魏 纳米稀土粉 1_2%
[0006] 增塑剂 1-5% 结合剂 3-5%。
[0007] 进一步地，所述结合剂为水合氧化铝、六偏磷酸钠的一种或两种的组合。
[0008] 进一步地，所述增塑剂为球粘土或糊精。
[0009] 所述的<100nm纳米镁砂、纳米ZrC粉、纳米Ni2Ge04粉、纳米稀土粉均采用机械粉 碎法制备，其制备步骤为:将微米级镁砂、微米级ZrC粉、微米级Ni2Ge04粉或微米级稀土粉， 加入球磨机内，在变速搅拌器的搅拌下，球磨机内有玛瑙球加速粉碎，同时在惰性气体的保 护下，使其成为纳米级，制得的< l〇〇nm纳米镁砂、纳米ZrC粉、纳米Ni2Ge04粉或纳米稀土粉 的粒度范围在10-85纳米之间。
[0010] 本发明同现有技术相比，能够有效解决钢包热喷补的问题，可在钢包使用间隙通 过热喷补施工对钢包包衬进行修补，使钢包使用寿命长，吨钢耐材消耗低，其吨钢耐材消耗 比国内同类产品可节约125%以上，钢包维修周期变长，工人劳动强度降低，经济和社会效 益巨大，值得推广应用。
[【具体实施方式】]
[0011] 本发明提供了一种钢包用纳米高温涂料，由以下重量百分比计的矾土基尖晶石 12-8mm为8-10%、矾土基尖晶石8-5mm为11-15%、镁橄榄石5-3mm为12-15%、镁砂3-lmm为 10-15%、纳米镁砂彡100nm为30-35%、纳米ZrC粉为3-5%、纳米Ni2Ge04粉为1-2%、纳米稀 土粉为1-2 %、增塑剂为1-5 %、结合剂为3-5 %混合均匀制成;其中，结合剂为水合氧化铝、 六偏磷酸钠的一种或两种的组合;增塑剂为球粘土或糊精;矾土基尖晶石含量多88%;所述 的< 100nm纳米镁砂、纳米ZrC粉、纳米Ni2Ge04粉、纳米稀土粉均采用机械粉碎法制备，其制 备步骤为:将微米级镁砂、微米级ZrC粉、微米级Ni2Ge04粉或微米级稀土粉，加入球磨机内， 在变速搅拌器的搅拌下，球磨机内有玛瑙球加速粉碎，同时在惰性气体的保护下，使其成为 纳米级，制得的< l〇〇nm纳米镁砂、纳米ZrC粉、纳米Ni2Ge04粉或纳米稀土粉的粒度范围在 10-85纳米之间。
[0012]下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明：
[0013] 实施例1
[0014] 本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为10%、 研^土基尖晶石8_5mm为15%、镁橄榄石5_3mm为15%、镁砂3-lmm为13%、纳米镁砂<100nm为 33 %、纳米ZrC粉5 %、纳米Ni2Ge04粉1 %、纳米稀土粉1 %、增塑剂3.5 %、结合剂3.5 %混合 均匀制成;所说的结合剂为水合氧化铝1.5%和2.5%六偏磷酸钠组合而成;所说的增塑剂 为球粘土3.5%。混合在一起，由搅拌机搅拌均勾制成。
[0015] 实施例2
[0016]本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为9%、矾 土基尖晶石8_5mm为14%、镁橄榄石5-3mm为14%、镁砂3-lmm为14%、纳米镁砂彡lOOnm为 35%、纳米ZrC粉4%、纳米Ni2Ge04粉l%、纳米稀土粉l%、增塑剂4%、结合剂4%混合均匀 制成;所说的结合剂为水合氧化铝1.5%和2.5%六偏磷酸钠组合而成;所说的增塑剂为糊 精4%。混合在一起，由搅拌机搅拌均匀制成。
[0017] 实施例3
[0018]本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为10%、 矾土基尖晶石8-5mm为13.5%、镁橄榄石5-3111111为14.5%、镁砂3-1111111为14.5%、纳米镁砂彡 lOOnm为34%、纳米ZrC粉4%、纳米Ni2Ge04粉2%、纳米稀土粉1%、增塑剂3.5%、结合剂3% 混合均匀制成;所说的结合剂为水合氧化铝2%和2.5%六偏磷酸钠组合而成;所说的增塑 剂为糊精4%。混合在一起，由搅拌机搅拌均匀制成。
[0019] 实施例4
[0020] 本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为8%、矾 土基尖晶石8_5mm为15%、镁橄榄石5_3mm为15%、镁砂3-lmm为15%、纳米镁砂<100nm为 30 %、纳米ZrC粉3 %、纳米Ni2Ge04粉2 %、纳米稀土粉2 %、增塑剂5 %、结合剂5 %混合均匀 制成;所说的结合剂为水合氧化铝5%;所说的增塑剂为球粘土 5%。混合在一起，由搅拌机 搅拌均匀制成。
[0021] 实施例5
[0022]本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为10 %、 研^土基尖晶石8_5mm为15%、镁橄榄石5_3mm为12%、镁砂3-lmm为10%、纳米镁砂<100nm为 35 %、纳米ZrC粉5 %、纳米Ni2Ge04粉1 %、纳米稀土粉2 %、增塑剂5 %、结合剂5 %混合均匀 制成;所说的结合剂为六偏磷酸钠5%;所说的增塑剂为糊精5%。混合在一起，由搅拌机搅 拌均匀制成。
[0023] 实施例6
[0024]本发明在具体实施中可采用以下重量百分比计的：矾土基尖晶石12-8mm为10%、 研^土基尖晶石8_5mm为11%、镁橄榄石5_3mm为15%、镁砂3-lmm为15%、纳米镁砂<100nm为 35%、纳米2"粉5%、纳米附266〇4粉2%、纳米稀土粉2%、增塑剂1%、结合剂4%混合均匀 制成;所说的结合剂为水合氧化铝4% ;所说的增塑剂为球粘土 1 %。混合在一起，由搅拌机 搅拌均匀制成。
[0025] 在实施例1-5中，所称的矾土基尖晶石12-8mm、矾土基尖晶石8-5mm、镁橄榄石5-3mm、镁砂3-lmm、纳米镁砂SlOOnm、纳米ZrC粉、纳米Ni2Ge04粉、纳米稀土粉、结合剂和增塑 剂同
【发明内容】
部分中给出的组分相同。
[0026] 本发明的纳米高温涂料可以直接对1000°C以上的钢包包衬进行喷补修补，大大降 低了吨钢耐材消耗，可节约吨钢耐材125 %以上，此外也节约了大量能源，钢包维修周期变 长，工人劳动强度降低，经济和社会效益巨大。本发明喷补料经测试，其测试指标如下表：
[0027]
[0028] 本发明中，微米级镁砂在变速搅拌器，球磨机内有玛瑙球加速粉碎，在惰性气体的 保护下，在自制，外表有水冷的球磨机中，加入微米级镁砂(作为分散项）。随着粉碎的增加， 粒度细化;颗粒分散程度增加，颗粒之间的聚集速度也增加，当物料的粉碎速度和聚集速度 较早相等时，粉碎与分散达到动态平衡，微米级各组分就不能被粉碎得更细。但如果能通过 强化粉碎作用以大大提高物料的粉碎速度的同时，也能采用形成"核壳"结构的强化分散方 法以降低颗粒之间的聚集速度，微米级镁砂就可以被粉碎得更细，甚至于可能达到纳米级。 本研究首先有机地结合粉碎理论，采用在以普通机械粉碎方法基础上改进的机械强化研磨 的方法，在依靠研磨介质强烈的剪切\压缩\冲击等机械作用力下，将具有微米级微米级镁 砂磨成"核"，用对微米级镁砂化合物具有优良分散机能的有机表面活性剂作"外壳"，在这 些被粉碎成"核"的固体粒子未相互聚集之前就马上分别被这些有机表面活性剂所包围，形 成具有"核壳"结构的复合粒子，使固体粒子之间形成屏障，而不相互聚集，从而使固体粒子 被粉碎之后马上就被分散，实现粉碎和分散的一体化，在粉碎、分散的循环作用下，使具有 "核壳"结构的复合粒子的"核"不断变小，从而制备出高度稳定、均匀分散的纳米组分。经过 烘烤，干燥，使微米级镁砂粒度范围在10-85纳米之间。
[0029] 本发明中，纳米ZrC粉3~5%，纳米Ni2Ge04粉1%，纳米稀土粉1%也如上所述在自 制的球磨机内，把微米级镁砂，微米级ZrC粉，微米级Ni2Ge04粉，微米级稀土粉制备成粒度 范围在10-85纳米之间的纳米粒子。
[0030] 本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理 下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范 围之内。
【主权项】
1. 一种钢包用纳米高温涂料，其特征在于，由以下重量百分比的组份构成： 12-8mm矾土基尖晶石 8_10 % 8-Sraffi稱土基尖晶石 1.1 -1°。 5_3rara镁橄榄石 12_15% 3-1 ram 镁砂 10-1:5% 彡lOOrnn纳米镁砂 30-35% 纳米ZrC粉 3-5% 纳米 Ni2Ge04 粉 1-2% 纳米稀土粉 1-2% 增塑剤 1-51 结合剂 3-5%。2. 如权利要求1所述的钢包用纳米高温涂料，其特征在于:所述结合剂为水合氧化铝、 六偏磷酸钠的一种或两种的组合。3. 如权利要求1所述的钢包用纳米高温涂料，其特征在于：所述增塑剂为球粘土或糊 精。4. 如权利要求1所述的钢包用纳米高温涂料，其特征在于，所述的< 100nm纳米镁砂、纳 米ZrC粉、纳米Ni 2Ge04粉、纳米稀土粉均采用机械粉碎法制备，其制备步骤为:将微米级镁 砂、微米级ZrC粉、微米级Ni2Ge04粉或微米级稀土粉，加入球磨机内，在变速搅拌器的搅拌 下，球磨机内有玛瑙球加速粉碎，同时在惰性气体的保护下，使其成为纳米级，制得的< 1 OOnm纳米镁砂、纳米ZrC粉、纳米Ni 2Ge04粉或纳米稀土粉的粒度范围在10-8 5纳米之间。
【文档编号】C04B35/626GK105948767SQ201610287280
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】叶斌
【申请人】上海应用技术学院