一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，屬于涂料領(lǐng)域。一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的組分：硅粉10-12％，碳化鈦20-25％，氮化鈦陶瓷粉15-18％，鈷基碳化鎢50-55％。并公開了其制備方法。本發(fā)明的耐高溫防粘鋼粉末涂料對金屬底材具有良好的粘結(jié)力、優(yōu)異的防燒粘功能和防護功能，具有防粘結(jié)、潤滑性好、抗耐磨、抗裂紋、抗氧化、抗腐蝕、耐高溫等優(yōu)點。
【專利說明】一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體地說，涉及一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 吹氧管是作為煉鋼吹氧時從爐門插入熔池吹氧的一種自耗式吹氧工具，在我國電 爐和部分平爐煉鋼生產(chǎn)中，已被作為主要吹氧工具而被廣泛使用。由于煉鋼吹氧要求條件 十分苛刻，通常吹氧管插入溫度高達1200-150(TC左右的鋼水熔池表面，吹氧管在吹氧過程 中，泛起的鋼液擊落到余約10米內(nèi)的槍頭和槍身，由此導(dǎo)致吹氧管管壁粘吸鋼液。粘吸的 鋼渣整體將吹氧管的外管壁包裹，厚度大致均勻，粘鋼厚度平均達100mm-150mm，長度在槍 頭至槍身10米內(nèi)。
[0003] 吹氧管外管壁粘鋼原因主要有以下幾點：第一，管材由自然溫度環(huán)境的低溫狀態(tài) 瞬間伸入爐內(nèi)高溫環(huán)境，管外壁溫度低于爐內(nèi)鋼液溫度，故泛起的鋼液遇溫度較低的管外 壁時，即刻產(chǎn)生收縮率并立即粘附于管外壁上，并且逐層增加；第二，外套關(guān)閉收到內(nèi)水冷 層的快速散熱作用，其自身溫度始終低于爐內(nèi)溫度，故不斷的吸附泛起的鋼渣液，且逐層增 力口；第三，管套材料自身的膨脹率，因收到逐層粘附的鋼渣液包裹，其膨脹率也受到約束和 限制；第四，由于管套外噴涂的粘鋼涂層較薄，其竟收到鋼液濺起降落的沖擊，涂層外表局 部有漸漸受損情況，至涂層受損處仍有鋼液粘附層。一座鋼水熔池通常配備兩根吹氧管，兩 根吹氧管輪流使用，中間間隔30-40分鐘。吹氧管在完成一次約20-30分鐘的吹氧過程時， 吹氧管的整個外表面粘滿鋼水和鋼渣，在另一根吹氧管工作期間，通常在高溫下人工進行 快速清理，使得工人勞動強度增大，人員工作危險加大，生產(chǎn)效益降低，造成輸送氧氣的吹 氧管大量消耗，使易氧化元素?zé)龘p嚴(yán)重。因此，通過改善吹氧管外表面防燒粘和防護功能， 對于延長吹氧管的使用壽命，降低氧氣的消耗，具有十分重要的經(jīng)濟和現(xiàn)實意義。
[0004] 經(jīng)檢索，中國專利ZL :201010540381. 4,發(fā)明名稱為：高溫防燒粘涂料，所述高溫 防燒粘涂料的組成為：硅丙乳液3. 0?8. 0%、石墨15. 0?25. 0%、二硫化鑰I. 0?5. 0%、 稀土氟化鈰I. 0?3. 0%、金屬氧化物5. 0?10. 0%、氣相二氧化硅I. 0?3. 0%、焦磷酸鉀 0. 1?0. 2%、余量為水。該發(fā)明中的防燒粘涂料雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對吹氧管表面具有防燒粘和 防護，但是因為該涂料是水溶性涂料又是通過普通的刷涂方式涂覆在吹氧管表面，涂料易 脫落，只能使用1-3次使，使用壽命短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 要解決的技術(shù)問題
[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中煉鋼爐吹氧管外表面的防鋼渣燒粘問題，本發(fā)明提供一種耐高 溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，該粉末涂料具有使用壽命長防粘結(jié)、潤滑性好、抗耐磨、抗氧 化、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 為解決上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的組分：
[0010] 硅粉 10-12% 碳化鈦 20-25% 氮化鈦陶瓷粉 15-18% 鈷基碳化鎢 50-55%。
[0011] 更進一步地，所述的硅粉的熔點為2200°c，粒度為Ι-lOum，密度為2. 33g/cm3。
[0012] 更進一步地，所述的碳化鈦的熔點為3160°C，熱膨脹系數(shù)為7. 74X KT6IT1,硬度HV 為 3600,粒度為 50-100nm。
[0013] 更進一步地，所述的氮化鈦陶瓷粉的熔點為2800°C，熱膨脹系數(shù)為9. 4X KT6IT1, 硬度 HV 為 2200-3600,密度為 5. 40g/cm3,粒度為 15-30nm。
[0014] 更進一步地，所述的鈷基碳化鎢的熔點為1700-2200°C，熱膨脹系數(shù)為 5· 2X KT6IT1-?. 3X KT6IT1,硬度 HV 為 2000-3000,粒度為 10-25um。
[0015] 更進一步地，所述耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料的優(yōu)選配比為：
[0016] 硅粉 碳化鈦 21% 氮化鈦陶瓷粉 15% 鈷基碳化鎢 53%。
[0017] 本發(fā)明的陶瓷粉末涂料使用方法為：按重量百分比依次稱10-12%取硅粉、 20-25%碳化鈦、15-18%氮化鈦陶瓷粉和50-55%鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌 均勻后，將混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件 表面。
[0018] 有益效果
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點：
[0020] 1、本發(fā)明中的碳化鈦硬度高、耐高溫、熱穩(wěn)定性好，氮化鈦陶瓷粉耐高溫、耐腐蝕、 耐磨損、抗熱震且硬度高，鈷基碳化鎢不易燒結(jié)，硬度高，有良好的抗高溫氧化和耐磨性能， 而添加硅粉能夠提高涂料的漆膜硬度、耐磨性、耐高溫性能，制備的的耐高溫防粘鋼粉末涂 料對金屬底材具有良好的粘結(jié)力、優(yōu)異的防燒粘功能和防護功能，具有防粘結(jié)、潤滑性好、 抗耐磨、抗裂紋、抗氧化、抗腐蝕、耐高溫、使用壽命長等優(yōu)點。
[0021] 2、本發(fā)明涂料的方法簡單，可操作性強，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面，例 如吹氧管外表面，涂層致密光滑，孔隙率低，硬度高，耐磨性能增強，使用壽命顯著增強，有 效解決煉鋼爐吹氧管外表面的防鋼渣燒粘問題，在吹氧管外表面噴涂一次高溫防燒粘粉末 涂料，可使吹氧管完成5-7次的吹氧過程而吹氧管外表面不粘鋼渣或鋼渣燒粘很少，當(dāng)吹 氧管外表面高溫防燒粘涂層被消耗完畢后，緊接著在吹氧管外表面再噴涂高溫防燒粘粉末 涂料則可繼續(xù)使用，有效提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0023] 實施例1
[0024] -種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量的組分：
[0025] 娃粉 Ilkg 碳化鈦 21 kg 氮化鈦陶瓷粉 15 kg 鉆基碳化媽 53 kg。
[0026] 所述的耐高溫防粘鋼粉末涂料的使用方法為：按所述的重量依次稱取Ilkg硅粉、 21kg碳化鈦、15kg氮化鈦陶瓷粉和53kg鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將 混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
[0027] 實施例2
[0028] -種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量的組分：
[0029] 石圭粉 12kg 碳化鈦 20 kg 氮化鈦陶瓷粉 18 kg 鈷基碳化鎢 50 kg。
[0030] 所述的耐高溫防粘鋼粉末涂料的使用方法為：按所述的重量依次稱取12kg硅粉、 20kg碳化鈦、18kg氮化鈦陶瓷粉和50kg鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將 混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
[0031] 實施例3
[0032] 一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的組分：
[0033] 桂粉 10 kg 碳化鈦 25 kg 氮化鈦陶瓷粉 15 kg 鉆基碳化鶴 50 kg。
[0034] 所述的耐高溫防粘鋼粉末涂料的使用方法為：按所述的重量依次稱取IOkg硅粉、 25kg碳化鈦、15kg氮化鈦陶瓷粉和50kg鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將 混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
[0035] 實施例4
[0036] 一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的組分：
[0037] 硅粉 IOkg 碳化鈦 20 kg 氮化鈦陶瓷粉 15 kg 鉆基碳化鶴 55 kg。
[0038] 所述的耐高溫防粘鋼粉末涂料的使用方法為：按所述的重量依次稱取IOkg硅粉、 20kg碳化鈦、15kg氮化鈦陶瓷粉和55kg鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將 混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
[0039] 實施例5
[0040] 一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，包括以下重量百分比的組分：
[0041] 娃粉 10 kg 碳化鈦 23 kg 氮化鈦陶瓷粉 17kg 鉆基碳化鶴 50 kg。
[0042] 所述的耐高溫防粘鋼粉末涂料的使用方法為：按所述的重量依次稱取IOkg硅粉、 23kg碳化鈦、17kg氮化鈦陶瓷粉和50kg鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將 混合好的粉末涂料加入到等離子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
[0043] 本發(fā)明中的碳化鈦硬度高、耐高溫、熱穩(wěn)定性好，氮化鈦陶瓷粉耐高溫、耐腐蝕、耐 磨損、抗熱震且硬度高，鈷基碳化鎢不易燒結(jié)，硬度高，有良好的抗高溫氧化和耐磨性能，而 添加硅粉能夠提高涂料的漆膜硬度、耐磨性、耐高溫性能，制備的的耐高溫防粘鋼粉末涂料 對金屬底材具有良好的粘結(jié)力、優(yōu)異的防燒粘功能和防護功能，具有防粘結(jié)、潤滑性好、抗 耐磨、抗裂紋、抗氧化、抗腐蝕、耐高溫、使用壽命長等優(yōu)點。
[0044] 本發(fā)明涂料的方法簡單，可操作性強，通過者等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面，例 如吹氧管外表面，涂層孔隙率更低，硬度高，耐磨性能增強，使用壽命顯著增強，有效解決煉 鋼爐吹氧管外表面的防鋼渣燒粘問題，在吹氧管外表面噴涂一次高溫防燒粘粉末涂料，可 使吹氧管完成5-7次的吹氧過程而吹氧管外表面不粘鋼渣或鋼渣燒粘很少，當(dāng)吹氧管外表 面高溫防燒粘涂層被消耗完畢后，緊接著在吹氧管外表面再噴涂高溫防燒粘粉末涂料則可 繼續(xù)使用，有效提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。
【權(quán)利要求】
1. 一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：包括以下重量百分比的組分： 硅粉 10-12% 碳化鈦 20-25% 氮化鈦陶瓷粉 15-18% 鈷基碳化鎢 50-55%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的硅 粉的熔點為2200°C，粒度為Ι-lOum，密度為2. 33g/cm3。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的碳 化鈦的熔點為3160°C，熱膨脹系數(shù)為7. 74XKT6IT1,硬度HV為3600,粒度為50-100nm。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的氮 化鈦陶瓷粉的熔點為2800°C，熱膨脹系數(shù)為9.AXKT6ITi,硬度HV為2200-3600,密度為 5. 40g/cm3,粒度為 15_30nm。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：所述的 鈷基碳化鎢的熔點為1700-2200°C，熱膨脹系數(shù)為5. 2XKT6IT1-?. 3XKT6IT1,硬度HV為 2000-3000,粒度為 10-25um。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：包括以下 重量百分比的組分： 硅粉 11% 碳化欽 21% 氮化鈦陶瓷粉 15% 鉆基碳化鶴 53% 〇
7. 如權(quán)利要求1至6任一項所述的耐高溫防粘鋼納米陶瓷粉末涂料，其特征在于：該 粉末涂料的使用方法，具體步驟如下： 按重量百分比依次稱10-12 %取硅粉、20-25 %碳化鈦、15-18 %氮化鈦陶瓷粉和 50-55 %鈷基碳化鎢，放入到攪拌機中，高速攪拌均勻后，將混合好的粉末涂料加入到等離 子噴涂設(shè)備中，通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在工件表面。
【文檔編號】C04B35/66GK104311079SQ201410545762
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】方長春 申請人:馬鞍山市申馬機械制造有限公司