本發明涉及冶金領域，具體而言，涉及一種防粘粉末涂料及其制備方法。
背景技術：
釩鈦鐵水在運輸過程中普遍采用鐵水罐。而由于釩鈦鐵水及爐渣的特殊性能，造成鐵水罐的內襯粘渣嚴重，在使用到中后期，有效罐容急劇降低，影響鐵水罐裝鐵和運輸，更影響了現場的生產組織。
針對以上問題，目前鋼鐵企業普遍采用的方法有：增加鐵水罐的保溫措施，如采用輕質保溫材料，添加保溫蓋等；采用高效的清渣操作工藝，如氧槍切割工藝等；采用防粘涂料噴涂施工，預防鐵水罐粘渣。這三種方法對比起來，采取保溫措施會增加鐵水罐的體積，從而增加運輸難度，同時，該方法的防粘效果也并不是很好。采用高效的清渣操作工藝大大地增加了人工以及設備成本，也不是最好的方式。在鐵水罐內襯增加防粘涂層相較起來，是效果最好，成本也最低的方法，具有很大的發展潛力。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種防粘粉末涂料，其采用冶金廢渣作為主要原料，生產成本低。同時，其粘附性強，能有效緩解粘渣現象，并且其質地疏松、易分化、便于清渣工作。
本發明的另一目的在于提供一種防粘粉末涂料的制備方法，該制備方法操作簡單實用，不需要復雜的設備，非常適合大規模的工業化生產。
本發明的實施例是這樣實現的：
一種防粘粉末涂料，按照重量份數計，包括：剛玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。
一種上述防粘粉末涂料的制備方法，其包括：
將剛玉渣粉、石灰石粉和焦粉混合均勻。
本發明實施例的有益效果是：
本發明提供了一種防粘粉末涂料，按照重量份數計，包括：剛玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。該防粘粉末涂料的使用方法主要是通過熱噴涂工藝在鐵水罐內襯表面形成涂料層，以防止鐵水罐內襯粘渣。該防粘粉末涂料以冶金廢渣剛玉渣的粉末作為主要材料，剛玉渣本身耐火度高，燒結溫度高的特點，其作為涂料主要成分使用時，可以讓涂料層不易燒結，便于清渣作業。同時，該涂料中還包含石灰石粉和焦粉，石灰石粉高溫分解產生氣體，使涂料層形成質地疏松的多孔結構，便于涂層與耐火襯底的分離。焦粉則可以降低涂料層與熔態鐵水或渣的親和性，不利于粘渣，同時，減輕涂料層的燒結作用。將這三者按照特定比例混合后得到的防粘粉末涂料，具有粘附性強、質地疏松、易分化、便于清渣工作等優點。
本發明提供了一種上述防粘粉末涂料的制備方法，該制備方法通過簡單的混合工藝，將三者進行混合得到上述防粘粉末涂料。該制備方法操作簡單實用，不需要復雜的設備，非常適合大規模的工業化生產。通過該方法制得的防粘粉末涂料，粒度均勻，粘附性強。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
下面對本發明實施例的一種防粘粉末涂料及其制備方法進行具體說明。
本發明實施例提供了一種防粘粉末涂料，其按照重量份數計，包括：剛玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。
本發明實施例提供的是一種應用于噴涂工藝中的粉末材料，采用熱噴涂工藝噴涂于鐵水罐內襯，可以在鐵水罐內襯的表面形成涂料層，以防止鐵水罐內襯形成粘渣。在使用本發明實施例所提供的防粘粉末涂料進行熱噴涂工藝時，加水量應控制在防粘粉末涂料的質量的8～14％。在該比例下噴涂得到的涂料層無論從強度還從易分離度上，都表現較佳。
剛玉渣粉是冶金廢渣剛玉渣的粉末，對其回收利用，可以避免造成物料的浪費，節約生產成本。并且，剛玉渣本身的耐火性能強，其耐火度達到1700℃以上，燒結溫度達到1500℃以上，將其作為該涂料的耐火成分使用，可以使得到的涂料層不易燒結，涂層強度低，便于后續的清渣作業。在本發明實施例中，剛玉渣粉中氧化鋁的含量為70～80wt％，氧化鎂的含量為5～15wt％，氧化鈣的含量為10～12wt％，氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣均能為涂料層提供足夠的強度，給涂料層帶來較佳的防護能力以及出色的耐火性能。進一步地，剛玉渣粉的粒度為200～300目，在該粒度范圍內的剛玉渣粉在噴涂過程中，流動性好，且在襯底上具有很好的粘附性。
石灰石粉的主要成分是碳酸鈣，鐵水罐在使用過程中溫度較高，而在高溫作用下，涂料層中的碳酸鈣會分解，形成游離的氧化鈣，可以提供給涂料層一定的強度。同時，分解產生的二氧化碳氣體，會使涂料層形成多孔質地疏松的多孔結構，便于后續將涂料層與耐火襯底進行分離。在本發明實施例中，石灰石粉中氧化鈣的含量＞45wt％。發明人經過創造性的勞動發現，保證石灰石具有足夠的氧化鈣含量關系到涂料層形成的稀疏程度，當氧化鈣的含量＞45wt％，可以得到強度和疏松程度適中的涂料層。與剛玉渣粉的粒度保持一直，石灰石粉的粒度為200～300目，采用相同或相近粒徑的粉體，可以保證粉末涂料的流動性已經粘附性。
焦粉，是由焦炭制成的粉末。焦炭的主要成分是碳，其具有質硬、多孔、發熱量高的特點。在防粘粉末涂料中加入焦粉，可以降低涂料層與熔態鐵水或渣的親和性，不利于粘渣形成。同時，減輕涂層的燒結作用。在本發明實施例中，同樣采用粒度為200～300目的焦粉，焦粉中碳的含量＞75％。發明人經過創造性的勞動發現，保證焦粉的含碳量，可以保證降低親和性的效果，當焦粉中碳的含量＞75％，降低親和性的效果較佳。
優選地，按重量份數計，上述防粘粉末涂料包括：剛玉渣粉90～110份，石灰石粉2～20份，焦粉5～20份。更為優選地，包括：剛玉渣粉90～100份，石灰石粉5～15份，焦粉10～15份。經過發明人的創造性勞動發現，在該優選范圍之下，三種粉體的配比更為合理，制得的涂料層強度和疏松度適宜，既能有效的防止粘渣，又能很好的與襯底分離。
進一步地，該防粘粉末涂料還包括0.5～5重量份的添加劑。其中，添加劑為三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉。添加劑主要用以增加涂料的粘附性能。在本發明的其它較佳實施例中，也可以用一些有機聚合物進行替代。
本發明還提供了一種上述防粘粉末涂料的制備方法，其包括：將剛玉渣粉、石灰石粉和焦粉混合均勻。
剛玉渣粉、石灰石粉和焦粉的混合采用市面上常見的攪拌機即可實現。優選地，在將剛玉渣粉、石灰石粉和焦粉進行混合的時候，可以添加添加劑一起混合，其中，添加劑為三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉。添加劑在噴涂工藝中可以增加涂料的粘附性能，使形成的涂料層更為穩定。
進一步地，剛玉渣粉、石灰石粉和焦粉分別由剛玉渣、石灰石和焦炭制備得到。具體的制備步驟包括：將剛玉渣和石灰石分別進行干燥、破碎、粉磨并過200～300目篩，得到剛玉渣粉和石灰石粉。并將焦炭破碎、粉磨并過200～300目篩，得到焦粉。
發明人將剛玉渣、石灰石和焦炭分開進行處理，一方面，由于三者的結構性質、構成、硬度等差異較大，在破碎、粉磨時分開處理，可以根據三種原料各自的性質來設置粉磨強度，達到破碎、粉磨效率的最大化。另一方面，由于三種原料在處理過后都需要進行篩分，如果一早混合，容易造成三種原料比例的不可控，而在篩分后在進行混合，則可以很好的控制三者的比例，達到所需要的最佳配比。
進一步地，剛玉渣與石灰石需要分開進行干燥，對剛玉渣進行干燥的條件為：150～200℃下干燥24～48h。而對石灰石進行干燥的條件為：120～150℃干燥18～36h。在該范圍內進行干燥，在保證干燥效率的同時，可以獲得較佳的干燥效果。
以下結合實施例對本發明的特征和性能作進一步的詳細描述。
實施例1
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉100份，石灰石粉30份，焦粉5份以及三聚磷酸鈉5份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于150℃下干燥48h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過200目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸鈉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在8％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在95％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
實施例2
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉100份，石灰石粉5份，焦粉20份以及六偏磷酸鈉2份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于200℃下干燥24h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過300目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于150℃下干燥18h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過300目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過300目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及六偏磷酸鈉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在10％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在97％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
實施例3
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉100份，石灰石粉15份，焦粉10份以及三聚磷酸鈉3份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于170℃下干燥36h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過240目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于130℃下干燥30h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過240目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過240目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸鈉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在14％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在95％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
實施例4
一種防粘涂料，具體組成為：粒度200目以上的剛玉渣粉，占100份；粒度200目以上的石灰石粉，占20份；粒度200目以上的焦粉，占10份。將以上組分進行混料，密封包裝，即可得到防粘涂料產品。
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉100份，石灰石粉20份以及焦粉10份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于180℃下干燥32h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于120℃下干燥24h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過200目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉以及焦粉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在12％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在96％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
實施例5
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉80份，石灰石粉2份，焦粉20份以及三聚磷酸鈉0.5份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于150℃下干燥48h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過200目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過200目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸鈉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在12％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在98％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
實施例6
本實施例提供一種防粘粉末涂料，按重量份數計，其包括：剛玉渣粉120份，石灰石粉20份，焦粉15份以及三聚磷酸鈉3份。其制備方法如下：
s1.將剛玉渣于200℃下干燥24h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過260目篩，得到剛玉渣粉。
s2.將石灰石于120℃下干燥36h，干燥完成后，進行破碎、粉磨，并過260目篩，得到石灰石粉。
s3.將焦炭進行破碎、粉磨后，過260目篩，得到焦粉。
s4.在攪拌機中，將剛玉渣粉、石灰石粉、焦粉以及三聚磷酸鈉混合均勻，得到所需防粘粉末涂料。
采用噴涂機施工，將加水量控制在8％，于鐵水罐的內襯噴涂本實施例所提供的防粘粉末涂料以形成涂料層，涂料的粘附率在97％以上。涂料層在使用過后，出現明顯的多孔結構。涂層結構易粉化，便于清除，無粘渣殘留。
綜上所述，本發明提供了一種防粘粉末涂料，按照重量份數計，包括：剛玉渣粉80～120份，石灰石粉2～30份，焦粉5～20份。該防粘粉末涂料的使用方法主要是通過熱噴涂工藝在鐵水罐內襯表面形成涂料層，以防止鐵水罐內襯粘渣。該防粘粉末涂料以冶金廢渣剛玉渣的粉末作為主要材料，剛玉渣本身耐火度高，燒結溫度高的特點，其作為涂料主要成分使用時，可以讓涂料層不易燒結，便于清渣作業。同時，該涂料中還包含石灰石粉和焦粉，石灰石粉高溫分解產生氣體，使涂料層形成質地疏松的多孔結構便于涂層與耐火襯底的分離。焦粉則可以降低涂料層與熔態鐵水或渣的親和性，不利于粘渣，同時，減輕涂料層的燒結作用。將這三者按照特定比例混合后得到的防粘粉末涂料，具有粘附性強、質地疏松、易分化、便于清渣工作等優點。
本發明提供了一種上述防粘粉末涂料的制備方法，該制備方法通過簡單的混合工藝，將三者進行混合即可得到防粘粉末涂料。該制備方法操作簡單實用，不需要復雜的設備，非常適合大規模的工業化生產。通過該方法制得的防粘粉末涂料，粒度均勻，粘附性強。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。