专利名称：防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防氧化剂，具体地涉及一种用于防止钢坯、钢锭在加热时，坯体表 面与氧气接触氧化的防氧化剂。
背景技术：
钢坯、钢锭在轧制前，都需要在含氧化性气氛中加热或均热，表面易高温氧化，从 而生成大量的氧化皮，会造成0. 5 2. 5%的氧化烧损。国内外的研究进展表明，钢坯高温 防氧化技术已经为国内外科研企业所重视，并取得了一定的进展。专利200710158427使 用2 50%二氧化硅、10 60%粘土、0 40%硼砂、0 45%硼酸、1 30%脲、0. 5 20%硫酸镁配制的防氧化剂在钢坯表面形成一层瓷性保护膜，起到抗氧化的效果；专利 201010112111使用5 40%镁铬合成料，40 79%镁砂，3 20%高炉渔，1 2. 95%三 聚磷酸钠，0. 01 0. 5%甲基纤维素钠，25 40%的水配制；专利200780010634使用含镁 矿物、层状硅酸盐、冶金固体废弃物、工业铝粉、有机增稠剂、无机粘结剂和水混合制成密度 在1100 1500kg/m3的涂料。以上成果对防氧化都有一定的效果。但是，以上成果防氧化温度范围在1000°C左右，不能满足钢铁企业大部分的低碳 钢热轧前加热目标温度在1200 1300°C的要求；部分研究成果只能针对某一种特种钢材 (如不锈钢、硅钢和一些航空用特种钢材等)，防氧化剂成本较高，对于低附加值的普碳钢 没有普适性；还有的防氧化剂能在钢材表面形成有害的杂质，限制了实际推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂，可直接在钢坯 从连铸机到加热炉前热送过程中对200 600°C热钢坯进行喷涂，形成保护涂层，在动态输 送过程中涂层致密附着于钢坯基体上，不会脱落；钢坯在1200 1300°C加热过程中涂层在 钢坯表面形成防氧液相膜，起到防氧化的目的；防氧化膜在冷却过程中，又极易从基体上剥罔。本发明的另一目的是提供一种生产工艺简单的防止钢坯在加热时表面氧化的防 氧化剂的制备方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种防止钢坯在加热时表面氧化 的防氧化剂，按重量份配比包括以下原料SiC5 50份，
SiO230 80份，
Si8 20份。优选的，SiC、SiO2和Si的粒度为小于1000目。防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂，还包括聚乙二醇、水玻璃和水；聚乙二醇 的加入量为SiC、Si02和Si总重量的0. 1 3. 5%;水玻璃的加入量为SiC、Si02和Si总重 量的20 80% ；水的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的40 80%。
上述的防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂的制备方法如下1)按重量份配比，取5 50份的SiC，30 80份的SiO2和8 20份的Si，放入 球磨机分散共磨20 40分钟；2)然后加入SiC、Si02和Si总重量0. 1 3. 5%的聚乙二醇、20 80%的水玻璃 和40 80%的水，再分散共磨20 40分钟，形成稳定的悬浮液。使用时，将上述制备好的防氧化剂用涂刷或喷涂的方法，直接涂敷于温度为 200-600°C的热钢坯上，即可在钢坯表面形成牢固的涂层；涂完涂层的钢坯在1200 1300°C高温烘烤的过程中，表面形成液态的玻璃相，隔绝空气，起到防氧化的作用。本发明中，为了提高防氧化剂的活性，降低其产生液相的温度，使防氧化的温度范 围加宽，使用了微米级(1000目筛下物)的活性原料。同时为考虑提高防氧化剂的分散性 及稳定性，加入聚乙二醇使防氧化剂不沉淀。加入的水玻璃是为了保证防氧化剂在喷涂或 涂刷的时候，快速脱水，快速硬化，在钢坯搬运过程中能紧密附着，不脱落。本发明的有益效果是本发明可以在200-600°C的钢坯上直接喷涂，与钢坯的结 合牢固，在钢坯搬运过程中不脱落，1200 1300°C高温下，形成液态的玻璃膜，隔绝空气起 到防氧化效果，降温水冷过程中，自然脱落。具有防氧化效果突出，不污染钢坯，容易操作等 特点。而且所有原材料易得，价格低，不污染环境，不影响钢坯质量，使钢坯在加热时形成氧 化铁皮的重量大幅度减少，防氧化效果明显。
具体实施例方式下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，用45号 钢制成的试样在喷涂防氧化剂后，于120(TC保温2小时，用单位面积增重率来衡量防氧化 效果，增重率越低，防氧化性能越好。实施例1 一种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂(一)防氧化剂的组成按重量份配比，将25kg的SiC,60kg的SiO2和15kg的Si混合均勻后，加入SiC、 SiO2和Si总重量1. 5%的聚乙二醇，SiC、SiO2和Si总重量60%的水玻璃，SiC、SiO2和Si 总重量70 %的水，混合均勻。( 二 )制备方法如下1)将SiC、SiO2和Si研磨成粒度小于1000目的原料，按上述的重量配比取料，放 入球磨机分散共磨30分钟左右；2)然后加入SiC、SiO2和Si总重量1. 5 %的聚乙二醇、60 %的水玻璃，70%的水，
再分散共磨30分钟左右，形成稳定的悬浮液，即可。(三)使用方法将制好的防氧化剂用喷涂的方法，直接涂敷于温度为200°0，直径99.5!11111，厚度 15mm的45号圆形钢坯上，在钢坯表面形成牢固的涂层。涂完涂层的钢坯放入1200°C的氧 化环境下加热2小时，测定单位面积增重率，结果见表1。实施例2 —种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂(一)防氧化剂的组成SiC 50 份，
SiO2 30 份，Si20 份，聚乙二醇的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的2. 0%，水玻璃的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的40%，水的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的80%。( 二)制备方法如下1)将SiC、SiO2和Si研磨成粒度小于1000目(13微米)的原料，按上述的重量配 比取料，放入球磨机分散共磨30分钟左右；2)然后加入SiC、SiO2和Si总重量2.0%的聚乙二醇、40%的水玻璃，80%的水，
再分散共磨30分钟左右，形成稳定的悬浮液，即可。(三)使用方法将制好的防氧化剂用喷涂的方法，直接涂敷于温度为200°0，直径99.5讓，厚度 15mm的45号圆形钢坯上，在钢坯表面形成牢固的涂层。涂完涂层的钢坯放入1200°C的氧 化环境下加热2小时，测定单位面积增重率，结果见表1。实施例3 —种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂(一)防氧化剂的组成SiC 5 份，SiO2 80 份，Si15 份，聚乙二醇的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的3. 5%，水玻璃的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的80%，水的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的50%。( 二)制备方法如下1)将SiC、SiO2和Si研磨成粒度小于1000目的原料，按上述的重量配比取料，放 入球磨机分散共磨30分钟左右；2)然后加入SiC、SiO2和Si总重量3. 5%的聚乙二醇、80%的水玻璃，50%的水，
再分散共磨30分钟左右，形成稳定的悬浮液，即可。(三)使用方法将制好的防氧化剂用喷涂的方法，直接涂敷于温度为200°0，直径99.5!11111，厚度 15mm的45号圆形钢坯上，在钢坯表面形成牢固的涂层。涂完涂层的钢坯放入1200°C的氧 化环境下加热2小时，测定单位面积增重率，结果见表1。实施例4 一种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂(一)防氧化剂的组成SiC 40 份，SiO2 52 份，Si8 份，聚乙二醇的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的0. 1%，水玻璃的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的20%，水的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的40%。
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(二)制备方法如下
1)将SiC、Si。，和Si研磨成粒度小于1000目的原料，按上述的重量配比取料，放入球磨机分散共磨30分钟左右；
2)然后加入SiC、Si。，和Si总重量o．1％的聚乙二醇、20％的水玻璃，40％的水，再分散共磨30分钟左右，形成稳定的悬浮液，即可。
(三)使用方法
将制好的防氧化剂用喷涂的方法，直接涂敷于温度为200℃，直径99．5mm，厚度15mm的45号圆形钢坯上，在钢坯表面形成牢固的涂层。涂完涂层的钢坯放入1200℃的氧化环境下加热2小时，测定单位面积增重率，结果见表l。
对比例l
把45号钢坯的样品直接置于实施方案卜4同样的环境中氧化，计算单位表面积的增重率，结果见表l。
对比例2
取背景技术中的一种防氧化剂，其组成如下
Si。。30％，
粘土40％，
硼砂lo％，
硼酸lo％，f0074] 脲5％，
硫酸镁5％，
将上述的防氧化剂用喷涂的方法，直接涂敷于温度为200℃，直径99．5mm，厚度15mm的45号圆形钢坯上，涂完涂层的钢坯放入实施方案卜4同样的环境中氧化，结果见表l。f0077] 表lf0078]
权利要求
一种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂，其特征在于按重量份配比包括以下原料SiC 5～50份，SiO230～80份，Si 8～20份。
2.按照权利要求1所述的防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂，其特征在于SiC、 SiO2和Si的粒度为小于1000目。
3.按照权利要求1或2所述的防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂，其特征在于还 包括聚乙二醇、水玻璃和水；聚乙二醇的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的0. 1 3. 5% ； 水玻璃的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的20 80% ； 水的加入量为SiC、SiO2和Si总重量的40 80%。
4.权利要求3所述的防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂的制备方法，其特征在于 制备方法如下1)按重量份配比，取5 50份的SiC，30 80份的SiO2和8 20份的Si，放入球磨 机分散共磨20 40分钟；2)加入SiC、SiO2和Si总重量0.1 3. 5%的聚乙二醇、20 80%的水玻璃和40 80%的水，再分散共磨20 40分钟，形成稳定的悬浮液。
全文摘要
本发明涉及一种防止钢坯在加热时表面氧化的防氧化剂及其制备方法。采用的技术方案是按重量配比包括以下原料SiC 5～50份，SiO2 30～80份，Si 8～20份。还包括SiC、SiO2和Si总重量0.1～3.5％的聚乙二醇、20～80％的水玻璃和40～80％的水。本发明可以在200-600℃的钢坯上直接喷涂，与钢坯的结合牢固，在钢坯搬运过程中不脱落，高温下，形成液态的玻璃膜，隔绝空气起到防氧化效果，降温水冷过程中，自然脱落。具有防氧化效果突出，不污染钢坯，容易操作等特点，而且所有原材料易得，价格低，不污染环境，不影响钢坯质量。
文档编号C21D1/70GK101948946SQ20101050681
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者杨红, 陈俊红 申请人:大石桥市荣源镁矿有限公司