[发明专利]炼钢连铸设备中滑动水口用滑板保护涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢连铸设备中滑动水口用滑板保护涂料材料，尤其是一种可改善滑板表面润滑及高温抗氧化性能的润滑剂材料，属于高温润滑领域。

背景技术

在炼钢连铸设备中，滑动水口是最关键的部件之一，其作用是控制钢水在连铸过程中的流量，对连铸坯的质量及对钢水污染及漏钢的有效控制具有重要的影响。随着国内外对钢铁冶金质量要求的提高，对滑动水口的性能也提出了更高的技术要求。滑板是滑动水口的重要组件之一，其形状为椭圆形，板面上有一贯通圆孔，当两块滑板的圆孔对齐，则钢水可以从孔中流出，当圆孔错开，则钢水可封闭在钢包中，可见滑板是控制钢水流量的最主要的组件。

在使用过程中，滑板所承受的工况条件极其苛刻。首先滑板需要长时间与高温钢水保持接触，因此不可避免地受到钢水的化学和物理侵蚀；而滑板的开合过程，也必然会带来上下滑板接触面的机械磨损，造成滑板表面拉伤、起毛和舌形区粘附钢水的不良后果，大大地增加了滑板间的摩擦，破坏了滑板板面的致密层，降低了滑板的滑动灵活性，直接导致钢水流量控制不准。

日本大新株式会社和光化学工业株式会社是国际上较早开展滑板保护涂料研制的企业，并于上世纪90年代即出口到国内，产品在各大钢厂均有使用。而国内的某些企业和科研院所，也相继开展了这类产品的研发，但是直至目前为止，还没有专业的滑板保护涂料厂家出现。目前国内研制的滑板保护涂料，多采用石墨、炭黑、水玻璃以及有机粘结剂与水混合而成，制备技术较简单，与滑板的粘结性以及本身的贮存性都较差，还无法完全替代国外进口产品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种储存时间长、干燥速度快，且对滑板板面能够提供高温抗氧化防护的滑动水口滑板保护涂料。

为达到上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种炼钢连铸设备中滑动水口用滑板保护涂料，其组份比例按照重量份数计，包括以下组份：鳞片石墨微粉5～25份、二硫化钼微粉5～25份、硅酸锆微粉1～2份、高温α氧化铝微粉0.5～1.5份、羧甲基纤维素钠0.5～1.5份、碱性硅溶胶1～2份、聚丙烯酸铵水溶液0.1～2份、苯甲酸钠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、纯净水60.5～61.5份。

优选地，滑板保护涂料，其组份比例按照重量份数计，包括以下组份：鳞片石墨微粉10～20份、二硫化钼微粉10～20份、硅酸锆微粉1.2～1.7份、高温α氧化铝微粉0.8～1.3份、羧甲基纤维素钠0.5～1.5份、碱性硅溶胶1.5～2份、聚丙烯酸铵水溶液0.1～2份、苯甲酸钠0.5～1.5份、碳化硼微粉0.5～1份、硅粉0.5～1份、乙二醇0.5～1.5份、纯净水60.5～61份。

进一步地，滑板保护涂料的主要原料是纯度为99%以上的鳞片石墨微粉和二硫化钼微粉复合粉体，鳞片石墨微粉和二硫化钼微粉的粒度为均2～5微米。石墨是一种价格较低廉的固体润滑剂，同时钢水对其不浸润，因此成为本发明的滑动水口滑板保护涂料的主要原料之一。二硫化钼是另外一种重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下；二硫化钼具有类似石墨的层状结构，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水，但在水中分散性远优于石墨，其主要功能是减摩抗磨，在空气中的烧失量比石墨优良，因此在石墨发生氧化损耗的时候，为滑板表面的润滑涂层提供高温减摩的性能，因此被作为滑板保护涂料另一种重要的原料。

更进一步地，所添加的辅料包括粒度30-50微米的硅酸锆微粉和高温α氧化铝微粉，硅酸锆微粉和高温α氧化铝微粉的粒度均为30～50微米。硅酸锆微粉和高温α氧化铝微粉能够提高保护涂料在滑板表面形成的润滑涂层的高温机械强度和耐磨性，减缓因摩擦力造成的涂层的脱落。

进一步地，所采用的粘结剂为羧甲基纤维素钠和碱性硅溶胶，羧甲基纤维素钠为一种具有增稠、悬浮、粘结性能的有机物，易溶于冷水中且具有自消泡的特性，能够增加石墨、二硫化钼颗粒在水中的悬浮性能，同时提高低温下的涂层与滑板的结合强度。碱性硅溶胶为一种高温无机粘结剂，当温度上升到一定程度时，硅溶胶中的二氧化硅胶体粒子会交联成网状结构，为涂层提供一定的内结合强度。

更进一步地，所采用的分散剂为浓度10wt.%的聚丙烯酸铵水溶液。聚丙烯酸铵是一种碱性分散剂，能够提高石墨、二硫化钼、硅酸锆以及氧化铝粉在水中的分散性能，进一步增强其悬浮稳定性。