專利名稱：煉鋼連鑄設(shè)備中滑動(dòng)水口用滑板保護(hù)涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鋼連鑄設(shè)備中滑動(dòng)水口用滑板保護(hù)涂料材料，尤其是一種可改善滑板表面潤滑及高溫抗氧化性能的潤滑劑材料，屬于高溫潤滑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在煉鋼連鑄設(shè)備中，滑動(dòng)水口是最關(guān)鍵的部件之一，其作用是控制鋼水在連鑄過程中的流量，對連鑄坯的質(zhì)量及對鋼水污染及漏鋼的有效控制具有重要的影響。隨著國內(nèi)外對鋼鐵冶金質(zhì)量要求的提高，對滑動(dòng)水口的性能也提出了更高的技術(shù)要求?；迨腔瑒?dòng)水口的重要組件之一，其形狀為橢圓形，板面上有一貫通圓孔，當(dāng)兩塊滑板的圓孔對齊，則鋼水可以從孔中流出，當(dāng)圓孔錯(cuò)開，則鋼水可封閉在鋼包中，可見滑板是控制鋼水流量的最主要的組件。在使用過程中，滑板所承受的工況條件極其苛刻。首先滑板需要長時(shí)間與高溫鋼水保持接觸，因此不可避免地受到鋼水的化學(xué)和物理侵蝕；而滑板的開合過程，也必然會(huì)帶來上下滑板接觸面的機(jī)械磨損，造成滑板表面拉傷、起毛和舌形區(qū)粘附鋼水的不良后果，大大地增加了滑板間的摩擦，破壞了滑板板面的致密層，降低了滑板的滑動(dòng)靈活性，直接導(dǎo)致鋼水流量控制不準(zhǔn)。日本大新株式會(huì)社和光化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社是國際上較早開展滑板保護(hù)涂料研制的企業(yè)，并于上世紀(jì)90年代即出口到國內(nèi)，產(chǎn)品在各大鋼廠均有使用。而國內(nèi)的某些企業(yè)和科研院所，也相繼開展了這類產(chǎn)品的研發(fā)，但是直至目前為止，還沒有專業(yè)的滑板保護(hù)涂料廠家出現(xiàn)。目前國內(nèi)研制的滑板保護(hù)涂料，多采用石墨、炭黑、水玻璃以及有機(jī)粘結(jié)劑與水混合而成，制備技術(shù)較簡單，與滑板的粘結(jié)性以及本身的貯存性都較差，還無法完全替代國外進(jìn)口產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種儲(chǔ)存時(shí)間長、干燥速度快，且對滑板板面能夠提供高溫抗氧化防護(hù)的滑動(dòng)水口滑板保護(hù)涂料。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為一種煉鋼連鑄設(shè)備中滑動(dòng)水口用滑板保護(hù)涂料，其組份比例按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組份鱗片石墨微粉5 25份、二硫化鑰微粉5 25份、娃酸錯(cuò)微粉I 2份、高溫α氧化招微粉O. 5 I. 5份、羧甲基纖維素鈉O. 5 I. 5份、堿性硅溶膠I 2份、聚丙烯酸銨水溶液O. I 2份、苯甲酸鈉O. 5 I. 5份、碳化硼微粉O. 3 I. 2份、硅粉O. 3 I. 2份、乙二醇O. 5 I. 5份、純凈水60. 5 61. 5 份。優(yōu)選地，滑板保護(hù)涂料，其組份比例按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組份鱗片石墨微粉10 20份、二硫化鑰微粉10 20份、硅酸鋯微粉I. 2 I. 7份、高溫α氧化鋁微粉O. 8 I. 3份、羧甲基纖維素鈉O. 5 I. 5份、堿性硅溶膠I. 5 2份、聚丙烯酸銨水溶液O. I 2份、苯甲酸鈉O. 5 I. 5份、碳化硼微粉O. 5 I份、娃粉O. 5 I份、乙二醇O. 5 、I. 5份、純凈水60. 5 61份。進(jìn)一步地，滑板保護(hù)涂料的主要原料是純度為99%以上的鱗片石墨微粉和二硫化鑰微粉復(fù)合粉體，鱗片石墨微粉和二硫化鑰微粉的粒度為均2 5微米。石墨是一種價(jià)格較低廉的固體潤滑劑，同時(shí)鋼水對其不浸潤，因此成為本發(fā)明的滑動(dòng)水口滑板保護(hù)涂料的主要原料之一。二硫化鑰是另外一種重要的固體潤滑劑，特別適用于高溫高壓下；二硫化鑰具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，有金屬光澤，觸之有滑膩感，不溶于水，但在水中分散性遠(yuǎn)優(yōu)于石墨，其主要功能是減摩抗磨，在空氣中的燒失量比石墨優(yōu)良，因此在石墨發(fā)生氧化損耗的時(shí)候，為滑板表面的潤滑涂層提供高溫減摩的性能，因此被作為滑板保護(hù)涂料另一種重要的原料。更進(jìn)一步地，所添加的輔料包括粒度30-50微米的硅酸鋯微粉和高溫α氧化鋁微粉，硅酸鋯微粉和高溫α氧化鋁微粉的粒度均為30 50微米。硅酸鋯微粉和高溫α氧 化鋁微粉能夠提高保護(hù)涂料在滑板表面形成的潤滑涂層的高溫機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，減緩因摩擦力造成的涂層的脫落。進(jìn)一步地，所采用的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和堿性硅溶膠，羧甲基纖維素鈉為一種具有增稠、懸浮、粘結(jié)性能的有機(jī)物，易溶于冷水中且具有自消泡的特性，能夠增加石墨、二硫化鑰顆粒在水中的懸浮性能，同時(shí)提高低溫下的涂層與滑板的結(jié)合強(qiáng)度。堿性硅溶膠為一種高溫?zé)o機(jī)粘結(jié)劑，當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，硅溶膠中的二氧化硅膠體粒子會(huì)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為涂層提供一定的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。更進(jìn)一步地，所采用的分散劑為濃度IOwt. %的聚丙烯酸銨水溶液。聚丙烯酸銨是一種堿性分散劑，能夠提高石墨、二硫化鑰、硅酸鋯以及氧化鋁粉在水中的分散性能，進(jìn)一步增強(qiáng)其懸浮穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，所采用的防氧化劑為碳化硼微粉與硅粉，二者粒度為均2 5微米。碳化硼和硅粉均為耐火材料行業(yè)常用的抗氧化劑，這兩種材料可以優(yōu)先于碳與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，形成新相封閉氣孔，提高涂層的致密度，同時(shí)也防止渣鐵的滲透，延緩了涂層中石墨與二硫化鑰的氧化。更進(jìn)一步地，所采用的防腐劑為苯甲酸鈉。苯甲酸鈉為一種食品中常用的防腐劑，可以保證滑板保護(hù)涂料中添加的有機(jī)物在自然存放條件下不發(fā)生變質(zhì)，保持涂料的基本性倉泛。進(jìn)一步地，所采用的流變改性劑為乙二醇。乙二醇是水基涂料中常用的流變改性劑，可以提高涂料在滑板表面的流平性。更進(jìn)一步地，所采用的分散介質(zhì)為純凈水。純凈水為分散介質(zhì)，作為滑板保護(hù)涂料的載體。本發(fā)明所得的滑動(dòng)水口滑板保護(hù)涂料，具有如下的效果
(I)潤滑效果高強(qiáng)度的保護(hù)膜和石墨的堆積層能使C/N型滑板(即由上下兩塊滑板組成的摩擦副)的摩擦系數(shù)下降，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)地滑動(dòng)。如果使用在金屬部分，不但可以降低金屬的磨損，還能使金屬在高溫下長時(shí)間使用。(2)粘附效果依靠特殊的作用，C/N滑板滑動(dòng)時(shí)，石墨保護(hù)膜不會(huì)脫落，從而滑板能長時(shí)間穩(wěn)定地滑動(dòng)。另外，能在高溫下保護(hù)副槍、電極、鋼包口內(nèi)側(cè)表面，防止粘冷鋼，實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用。
(3)抗氧化效果依靠在C/N滑板表面形成一層牢固的保護(hù)膜來減緩滑板內(nèi)焦油過早地滲出，防止滑板氧化。另外，由于提高了 C/N滑板之間的密封性，所以可以防止空氣的吸入，起到防止鋼水氧化的效果。(4)脫模效果涂在鋼包座磚和各個(gè)接口部位上后，可防止火泥過度燒積，使火泥清除作業(yè)變得方便，而且可減少冷鋼、鋼渣粘附在副槍、鋼包上，使清除作業(yè)變得容易，實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。將聚丙烯酸銨水溶液、羧甲基纖維素鈉和堿性硅溶膠按照比例加入到一定量的純凈水中，通過攪拌，使其溶解分散在純凈水中；然后再加入一定量的鱗片石墨、二硫化鑰微粉，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間后，再添加一定比例的苯甲酸鈉、硅酸鋯微粉、高溫α氧化鋁微粉、碳化硼微粉、硅粉和乙二醇，繼續(xù)攪拌，獲得滑動(dòng)水口滑板保護(hù)涂料。比較例如下(重量比％)
權(quán)利要求
1.ー種煉鋼連鑄設(shè)備中滑動(dòng)水口用滑板保護(hù)涂料，其特征在于其組份比例按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組份鱗片石墨微粉5 25份、ニ硫化鑰微粉5 25份、硅酸鋯微粉I 2份、高溫a氧化鋁微粉0. 5 I. 5份、羧甲基纖維素鈉0. 5 I. 5份、堿性硅溶膠I 2份、聚丙烯酸銨水溶液0. I 2份、苯甲酸鈉0. 5 I. 5份、碳化硼微粉0. 3 I. 2份、硅粉0.3 I. 2份、こニ醇0. 5 I. 5份、純凈水60. 5 61. 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在于其組份比例按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組份鱗片石墨微粉10 20份、ニ硫化鑰微粉10 20份、硅酸鋯微粉I. 2 I. 7份、高溫a氧化鋁微粉0. 8 I. 3份、羧甲基纖維素鈉0. 5 I. 5份、堿性硅溶膠I. 5 2份、聚丙烯酸銨水溶液0. I 2份、苯甲酸鈉0. 5 I. 5份、碳化硼微粉0. 5 I份、硅粉0.5 I份、こニ醇0. 5 I. 5份、純凈水60. 5 61份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在于所述的鱗片石墨微粉的純度大于 99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在于所述的鱗片石墨微粉和ニ硫化鑰微粉的粒度為均2 5微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在干所述的硅酸鋯微粉和高溫a氧化鋁微粉的粒度為30 50微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在于所述的聚丙烯酸銨水溶液的濃度為 IOwt. %。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑板保護(hù)涂料，其特征在于所述的碳化硼微粉和硅粉的粒度為均2 5微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煉鋼連鑄設(shè)備中滑動(dòng)水口用滑板保護(hù)涂料，其組份比例按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組份鱗片石墨微粉5～25份、二硫化鉬微粉5～25份、硅酸鋯微粉1～2份、高溫α氧化鋁微粉0.5～1.5份、羧甲基纖維素鈉0.5～1.5份、堿性硅溶膠1～2份、聚丙烯酸銨水溶液0.1～2份、苯甲酸鈉0.5～1.5份、碳化硼微粉0.3～1.2份、硅粉0.3～1.2份、乙二醇0.5～1.5份、純凈水60.5～61.5份。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種儲(chǔ)存時(shí)間長、干燥速度快，且對滑板板面能夠提供高溫抗氧化防護(hù)的滑動(dòng)水口滑板保護(hù)涂料。
文檔編號(hào)C10M103/06GK102660162SQ20121014362
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者李飛, 韓亮 申請人:張家港拓普新材料科技有限公司