本发明涉及铸钢用的脱碳涂料技术领域，尤其是涉及一种消失模铸钢脱碳涂料。
背景技术：
钢铁在高温锻压成型中会形成氧化层，还会出现脱碳现象，金属高温脱碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳，导致碳含量降低。在工业发展过程中，大量的耐高温材料运用到钢铁上，使用高温抗氧化防脱碳涂料可以有效制止钢铁损耗，节能省材。
消失模铸钢在热轧过程中采用的燃料一般为煤炭、焦碳或天然气,温度最高达1280℃,在加热气氛中存在o2,co2,h2o和so2等氧化性物质,因而必然要受到化学腐蚀,其主要表现形式是氧化和脱碳。在实际生产中,为了除去氧化皮和脱碳层,需要进行去除表层处理,费工、费时,极大地影响了企业的经济效益，同时增加过程工艺成本和金属消耗，大大降低了产品成材率。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种消失模铸钢脱碳涂料，针对现有技术中的缺点，解决现有技术中不足；在消失模铸钢材料加热时在金属表面形成一层致密的、能使基体和加热气氛隔绝的牢固保护膜,降低高速钢的氧化脱碳现象,且能防止其他元素渗入，使用本涂料加热后便于清除,自动剥落，使用本涂料涂覆后具有较高的附着力,而加热后又具有较好的剥离性，有效减少过程工艺成本和金属消耗，大大提升了产品成材率。
本发明提供如下技术方案：
一种消失模铸钢脱碳涂料，所述涂料包含成份a和成份b；所述成份a包括以下原料及其重量份：氧化铝20-35份，碳化硅10-15份，氧化镁2.2-5份，氧化钙0.5-2份，硫酸镍0.5-1份；所述成份b包括以下原料及其重量份：粘结剂50-70份。
优选的，所述成份a还包括白泥3-8重量份；所述粘结剂为水玻璃溶液。
优选的，所述成份a中的原料均为粉末状，粉末粒径范围150-350目。
优选的，所述粘结剂占总质量分数以7%～12%。
优选的，所述白泥主要矿物成分是高岭石，高岭土包括46.54%的sio2，39.5%的al2o3，13.96%的h2o。
优选的，所述成份a还包括铝粉7.7-8.2份、硅粉8.4-11.3份、石墨粉1.3-2.6份。所述铝粉、硅粉和石墨粉均为精细粉末状，其比表面积s为330-780m2/g。
优选的，所述氧化铝为氧化铝超微粉，所述氧化铝超微粉的原晶粒度d1为0.4-0.6μm，氧化铝超微粉中，氧化铝的含量≥99.8%，氧化钠的含量≤0.2％，二氧化硅的含量≤0.06％，氧化铁的质量百分含量≤0.04%，比重4.32g/cm3。
优选的，碳化硅中sic的质量百分含量≥97.5%，碳化硅的耐火度＞1930℃。
优选的，所述涂料采用高熔点氧化物氧化铝,氧化镁和二氧化硅作骨架,低熔点氧化物熔化成膜,形成致密的玻璃状涂膜,隔绝了加热气氛和基体的接触,起到了高温阶段的保护作用,使保护涂层在较宽温度范围内都起到保护作用。
优选的，本涂料在低温阶段时,碳化硅与氧气发生反应，生成二氧化硅，二氧化硅在高温时与钢件表面的氧化铁发生反应,生成(铁橄榄石)易剥落的陶瓷层；氧化铝化学稳定性高,可提高涂层的耐热性；氧化镁能使玻璃珐琅的熔化温度提高,使涂层对某些钢呈惰性,工件冷却时涂层可自行剥落；氧化钙的加入能改善高温下涂层的流动性和润滑性,使涂料均匀覆盖在工件表面。
优选的，为了更好地提高脱碳涂料的性能，所述比表面积s与所述氧化铝超微粉的原晶粒度d1之间满足s·d1大于等于195.6小于等于432.5。
优选的，本发明还公开了一种消失模铸钢脱碳涂料的生产装置，包括罐体、支架、电机；所述罐体底部设有支架，所述罐体的顶部设有电机，所述电机的输出轴贯穿罐体；所述罐体内部靠近罐体顶部的位置设有壳体；所述电机输出轴贯穿壳体且输出轴另一端连接有主动轮，所述主动轮为锥形齿轮，主动轮两侧均啮合连接有第一从动轮，所述第一从动轮远离主动轮的一侧连接有传动杆，所述传动杆的另一端连接有第二从动轮，第二从动轮啮合连接有第三从动轮；所述第三从动轮远离第二从动轮的一侧连接有第二搅拌轴，第二搅拌轴贯穿壳体延伸至罐体内部，第二搅拌轴上设有螺旋搅拌叶片；所述主动轮的另一侧连接有第一搅拌轴，第一搅拌轴贯穿所述壳体，所述第一搅拌轴另一端连接有搅拌齿；所述罐体的侧面设有粉料进口和液料进口，所述罐体的底部设有出料口；所述粉料进口内部设有过滤机构。
优选的，所述过滤机构包括过滤网和振动机构，所述过滤网两侧连接有连杆，过滤网通过连杆与振动机构连接。
优选的，所述振动机构包括振动马达，所述振动马达与粉料进口内壁连接，所述振动马达的另一端与所述连杆连接。
优选的，所述振动马达的上下两个侧面均连接有减震杆，所述减震杆的另一端与粉料进口内壁连接；所述减震杆两端为固定杆，固定杆之间通过弹簧连接。
优选的，所述过滤网孔径范围为150-350目。
优选的，在涂料生产过程中，固体粉料从粉料进口加入罐体内，同时通过过滤网，过滤较大的颗粒，保证涂料质量；液体成份的粘结剂从液料进口加入，打开电机进行搅拌，搅拌均匀即可得到脱碳涂料。
优选的，所述罐体的侧面开设有检修门，便于维修和更换内部搅拌齿。
为了使原料混合更均匀，起到更好的物理反应，达到更好的粘和效果，所述罐体直径d取值范围0.7-3m；所述罐体容积v与对d之间满足v/d大于等于160小于等于628；
优选的，所述电机转速n取值范围1000-2500rpm；所述电机的转速n、内罐直径d、罐体容积v、搅拌时间t满足以下关系：
d=α·v(n/πt)1/2；
上式中，α为关系因子取值范围1.368-7.564；
d单位为m；n单位为rpm；t单位为秒；v单位为m3；π为圆周率常量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明一种消失模铸钢脱碳涂料，加热时在金属表面形成一层致密的、能使基体和加热气氛隔绝的牢固保护膜,降低高速钢的氧化脱碳现象,且能防止其他元素渗入，使用本涂料加热后便于清除,自动剥落，使用本涂料涂覆后具有较高的附着力,而加热后又具有较好的剥离性，有效减少过程工艺成本和金属消耗，大大提升了产品成材率。
（2）本发明一种消失模铸钢脱碳涂料，采用高熔点氧化物氧化铝,氧化镁和二氧化硅作骨架,低熔点氧化物熔化成膜,形成致密的玻璃状涂膜,隔绝了加热气氛和基体的接触,起到了高温阶段的保护作用,使保护涂层在较宽温度范围内都起到保护作用。
（3）本发明一种消失模铸钢脱碳涂料，在低温阶段时,碳化硅与氧气发生反应，生成二氧化硅，二氧化硅在高温时与钢件表面的氧化铁发生反应,生成(铁橄榄石)易剥落的陶瓷层；氧化铝化学稳定性高,可提高涂层的耐热性；氧化镁能使玻璃珐琅的熔化温度提高,使涂层对某些钢呈惰性,工件冷却时涂层可自行剥落；氧化钙的加入能改善高温下涂层的流动性和润滑性,使涂料均匀覆盖在工件表面。
（4）本发明一种消失模铸钢脱碳涂料，通过设置的第一搅拌齿和螺旋搅拌叶片，使原料搅拌更加均匀，进一步提升涂料生产质量。
（5）本发明一种消失模铸钢脱碳涂料，通过限定n、d、t、v之间的关系，使原料混合更均匀，起到更好的物理反应，达到更好的粘和效果，便于施工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的部分配方含量图。
图2是本发明的剖面结构示意图。
图3是本发明的壳体内传动结构示意图。
图4是本发明的粉料进口示意图。
图5是本发明的振动机构放大示意图。
图6是本发明的过滤网结构示意图。
图中：1、罐体；2、支架；3、电机；4、壳体；5、粉料进口；6、液料进口；7、第一搅拌轴；8、第二搅拌轴；9、螺旋搅拌叶片；10、搅拌齿；11、出料口；12、输出轴；13、主动轮；14、第一从动轮；15、传动杆；16、第二从动轮；17、第三从动轮；18、过滤网；19、振动马达；20、连杆；21、减震杆。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，一种消失模铸钢脱碳涂料，所述涂料包含固体成份a和液体成份b；固体成份a包括以下原料及其重量份：氧化铝35份，碳化硅15份，氧化镁5份，氧化钙2份，硫酸镍-1份；液体成份b包括以下原料及其重量份：粘结剂70份。
所述固体成份a还包括白泥8重量份；所述粘结剂为水玻璃溶液。
所述固体成份a中的原料均为粉末状，粉末粒径范围350目。
所述粘结剂占总质量分数以12%。
所述白泥主要矿物成分是高岭石，高岭土包46.54%的sio2，39.5%的al2o3，13.96%的h2o。
所述氧化铝能够为氧化铝超微粉，所述氧化铝超微粉的原晶粒度为0.6μm，氧化铝超微粉中，氧化铝的含量为99.8%，氧化钠的含量为0.2％，二氧化硅的含量为0.06％，氧化铁的质量百分含量为0.04%，真比重4.32g/cm3。
碳化硅中sic的质量百分含量为97.5%，碳化硅的耐火度＞1930℃。
所述涂料采用高熔点氧化物氧化铝,氧化镁和二氧化硅作骨架,低熔点氧化物熔化成膜,形成致密的玻璃状涂膜,隔绝了加热气氛和基体的接触,起到了高温阶段的保护作用,使保护涂层在较宽温度范围内都起到保护作用。
本涂料在低温阶段时,碳化硅与氧气发生反应，生成二氧化硅，二氧化硅在高温时与钢件表面的氧化铁发生反应,生成(铁橄榄石)易剥落的陶瓷层；氧化铝化学稳定性高,可提高涂层的耐热性；氧化镁能使玻璃珐琅的熔化温度提高,使涂层对某些钢呈惰性,工件冷却时涂层可自行剥落；氧化钙的加入能改善高温下涂层的流动性和润滑性,使涂料均匀覆盖在工件表面。
实施例二
如图1所示，一种消失模铸钢脱碳涂料，所述涂料包含固体成份a和液体成份b；固体成份a包括以下原料及其重量份：氧化铝20份，碳化硅10份，氧化镁2份，氧化钙0.5份，硫酸镍0.5份；液体成份b包括以下原料及其重量份：粘结剂50份。
所述固体成份a还包括白泥3重量份；所述粘结剂为水玻璃溶液。
所述固体成份a中的原料均为粉末状，粉末粒径范围150目。
所述粘结剂占总质量分数以7%。
所述白泥主要矿物成分是高岭石，高岭土包46.54%的sio2，39.5%的al2o3，13.96%的h2o。
所述氧化铝能够为氧化铝超微粉，所述氧化铝超微粉的原晶粒度为0.4μm，氧化铝超微粉中，氧化铝的含量为99.8%，氧化钠的含量为0.2％，二氧化硅的含量为0.06％，氧化铁的质量百分含量为0.04%，真比重4.32g/cm3。
碳化硅中sic的质量百分含量为97.5%，碳化硅的耐火度＞1930℃。
所述涂料采用高熔点氧化物氧化铝,氧化镁和二氧化硅作骨架,低熔点氧化物熔化成膜,形成致密的玻璃状涂膜,隔绝了加热气氛和基体的接触,起到了高温阶段的保护作用,使保护涂层在较宽温度范围内都起到保护作用。
本涂料在低温阶段时,碳化硅与氧气发生反应，生成二氧化硅，二氧化硅在高温时与钢件表面的氧化铁发生反应,生成(铁橄榄石)易剥落的陶瓷层；氧化铝化学稳定性高,可提高涂层的耐热性；氧化镁能使玻璃珐琅的熔化温度提高,使涂层对某些钢呈惰性,工件冷却时涂层可自行剥落；氧化钙的加入能改善高温下涂层的流动性和润滑性,使涂料均匀覆盖在工件表面。
实施例三
如图2-6所示，一种消失模铸钢脱碳涂料的生产装置，包括罐体1、支架2、电机3；所述罐体1底部设有支架2，所述罐体1的顶部设有电机3，所述电机3的输出轴12贯穿罐体1；所述罐体1内部靠近罐体1顶部的位置设有壳体4；所述电机3输出轴12贯穿壳体4且输出轴12另一端连接有主动轮13，所述主动轮13为锥形齿轮，主动轮13两侧均啮合连接有第一从动轮14，所述第一从动轮14远离主动轮13的一侧连接有传动杆15，所述传动杆15的另一端连接有第二从动轮16，第二从动轮16啮合连接有第三从动轮17；所述第三从动轮17远离第二从动轮16的一侧连接有第二搅拌轴8，第二搅拌轴8贯穿壳体4延伸至罐体1内部，第二搅拌轴8上设有螺旋搅拌叶片9；所述主动轮13的另一侧连接有第一搅拌轴7，第一搅拌轴7贯穿所述壳体4，所述第一搅拌轴7另一端连接有搅拌齿10；所述罐体1的侧面设有粉料进口5和液料进口6，所述罐体1的底部设有出料口11；所述粉料进口5内部设有过滤机构。
所述过滤机构包括过滤网18和振动机构，所述过滤网18两侧连接有连杆20，过滤网18通过连杆20与振动机构连接。
所述振动机构包括振动马达19，所述振动马达19与粉料进口5内壁连接，所述振动马达19的另一端与所述连杆20连接。
所述振动马达19的上下两个侧面均连接有减震杆21，所述减震杆21的另一端与粉料进口5内壁连接；所述减震杆21两端为固定杆，固定杆之间通过弹簧连接。
所述过滤网18孔径范围为150-350目。
在涂料生产过程中，固体粉料从粉料进口5加入罐体1内，同时通过过滤网18，过滤较大的颗粒，保证涂料质量；液体成份的粘结剂从液料进口6加入，打开电机3进行搅拌，搅拌均匀即可得到脱碳涂料。
罐体1的侧面开设有检修门，便于维修和更换内部搅拌齿10。
实施例四
在实施例三的基础上，为了使原料混合更均匀，起到更好的物理反应，达到更好的粘和效果，所述罐体1直径d取值范围0.7-3m；所述罐体1容积v与对d之间满足v/d大于等于160小于等于628；
所述电机3转速n取值范围1000-2500rpm；所述电机3的转速n、内罐直径d、罐体1容积v、搅拌时间t满足以下关系：
d=α·v(n/πt)1/2；
上式中，α为关系因子取值范围1.368-7.564；
d单位为m；n单位为rpm；t单位为秒；v单位为m3；π为圆周率常量。
通过本发明的上述设计得到的是一种消失模铸钢脱碳涂料及其生产装置，在消失模铸钢材料加热时在金属表面形成一层致密的、能使基体和加热气氛隔绝的牢固保护膜,降低高速钢的氧化脱碳现象,且能防止其他元素渗入，使用本涂料加热后便于清除,自动剥落，使用本涂料涂覆后具有较高的附着力,而加热后又具有较好的剥离性，有效减少过程工艺成本和金属消耗，大大提升了产品成材率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述涂料包含成份a和成份b；所述成份a包括以下原料及其重量份：氧化铝20-35份，碳化硅10-15份，氧化镁2.2-5份，氧化钙0.5-2份，硫酸镍0.5-1份；所述成份b包括以下原料及其重量份：粘结剂50-70份。
2.根据权利要求1所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述成份a还包括白泥3-8重量份；所述粘结剂为水玻璃溶液。
3.根据权利要求1或2所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述成份a中的原料均为粉末状，粉末粒径范围150-350目。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述粘结剂占总质量分数以7.2-11.2％。
5.根据权利要求1所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述白泥主要矿物成分是高岭石，高岭土包括46.54％的sio2，39.5％的al2o3，13.96％的h2o。
6.根据权利要求1所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述成份a还包括铝粉7.7-8.2份、硅粉8.4-11.3份、石墨粉1.3-2.6份。
7.根据权利要求1所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述铝粉、硅粉和石墨粉均为精细粉末状，其比表面积s为330-780m2/g。
8.根据权利要求1所述的一种消失模铸钢脱碳涂料，其特征在于，所述比表面积s与所述氧化铝超微粉的原晶粒度d1之间满足s·d1大于等于195.6小于等于432.5。
技术总结