一種鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法
【專利摘要】本發明公開了一種鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法，該金屬鎂粒的重量百分比成分為：92%≤Mg≤99%，S≤0.002%，Cu≤0.01%，P≤0.001%，0.1%≤H2O≤1.2%，以上各成分之和為100%；該鈍化方法按以下步驟進行：㈠配置金屬鎂粒鈍化劑，將金屬鎂粒放入鈍化劑中，然后自然冷卻至室溫；㈡將金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，先將有機硅化合物涂覆在金屬鎂粒表面，再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面，再將復合稀土涂覆在金屬鎂粒表面，最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面；㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分；本發明使金屬鎂粒鈍化層涂覆均勻，確保貯存和使用安全。
【專利說明】一種鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鈍化技術，具體的說是一種鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法。
【背景技術】
[0002]用金屬鎂脫硫劑進行鐵水脫硫處理有許多優點，目前國內一些廠家如寶鋼、本鋼、武鋼等鋼鐵企業也開始采用該工藝。金屬鎂的活性很高，因此必須進行鈍化處理后才能安全地運輸、儲存、使用；金屬鎂表面的鈍化有許多方法，如可采用有機膜保護法、電鍍法、鉻酸鹽鈍化膜法，但這一般適用于鎂錠的表面處理，而不適用于作為脫硫劑使用的鎂粒的表面鈍化處理。目前，鎂粒的表面處理有兩種方法:一是化學反應法，鎂粒表面的鎂與鈍化劑反應生成一較致密的反應產物薄膜層；二是采用表面覆蓋法，即在鎂粒表面覆蓋另一物質，該物質不與金屬鎂反應。采用方法一處理的鎂粒鈍化層均勻，但阻燃時間短，燃點低；采用方法二處理，金屬鎂不會損失，但當鎂粒表面覆蓋不均勻，導致鈍化不均勻，鈍化效果差等引起一系列問題，目前金屬鎂的鈍化指標尚未有統一的國家標準。
[0003]如已公開的發明專利，申請號為:200610013324.4的“一種金屬鎂粒的鈍化處理技術”，該發明專利采用物理方法鈍化金屬鎂粒，但在鈍化金屬鎂粒的過程中，其涂覆的均勻性很難控制，很容易產生安全事故，處理過程涂覆的均勻性不可靠。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺點，提供一種鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法，目的是增加鈍化后金屬鎂粒的阻燃時間，提高燃點，增加其穩定性，避免了金屬鎂粒涂層不均勻等引發一系列的問題。
[0005]為了解決上述技術`問題，本發明的技術方案是通過以下方法來實現的:
一種鈍化金屬鎂粒，該鈍化金屬鎂粒由位于最里層的金屬鎂粒、裹在金屬鎂粒外表面鈍化劑，以及裹在鈍化劑外表面的涂層組成；
金屬鎂粒的重量百分比成分為:92%^Mg^99%,S^0.002%, Cu ^ 0.01%, P ^0.001%,
0.1%≤H2O≤1.2%,以上各成分之和為100% ；
鈍化劑由二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀組成，且二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為4-6:2-5:1-3:1-4 ；
涂層由石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物組成，石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為1-4:4-6:2-4:2-3 ；機硅化合物由硅油和硅樹脂組成，硅油和硅樹脂的重量比為1:2 ;復合稀土按重量百分比包含以下成分:La:25-35%, Y =12-15%, Sc:8_12%，Gd:8-20%, Sm:5_7%，Pr:13-20%,以上各稀土成分之和為 100%。
[0006]金屬鎂粒的鈍化方法，該方法按以下步驟進行:
㈠配制金屬鎂粒鈍化劑，將金屬鎂粒放入鈍化劑中，鈍化時間為:25-35min，鈍化溫度為:85-95 °C,將鈍化完的金屬鎂粒進行干燥，干燥時間為:145-160 °C,干燥時間為:20-40min，然后自然冷卻至室溫；㈡將冷卻至室溫的金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，涂層厚度為:0.05-0.1mm ；
具體處理方法:先將有機硅化合物涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:130-155°C，自然冷卻至室溫；再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:130-160°C，自然冷卻至室溫；再將復合稀土涂覆在金屬鎂粒表面，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:130-155 °C，自然冷卻至室溫；最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:135-150°C,自然冷卻至室溫；
㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分，制成成品。
[0007]本發明，使其鈍化層包裹均勻、密實，活性鎂含量、阻燃時間和產品粒度控制精確，一般的機械磨搓、擠壓很難使之脫落，確保運輸、貯存和使用安全，且抗水化性能優越，不易吸潮，保存期長，適合各種氣候條件廠家使用。良好的流動性，使其在脫硫噴粉操作時，下料順暢，無堵塞、噴濺現象，脫硫效果好、單耗低，適用于鐵水預處理復合噴吹和單噴鎂粉工藝。
[0008]另外，本發明通過加入合適含量的稀土，在鈍化金屬鎂粒使用后，使脫硫后的鐵水制成金屬坯材后，可明顯改善金屬坯材的晶型結構，使之堅韌，冷加工性能改善，并可以最大限度地獲得稀土元素收得率，并使其在鋼中均勻分布，明顯提高連鑄坯質量，增加其強度，耐磨性，抗腐蝕性，獲得了意想不到的技術效果。
[0009]本發明的進一步限定技術方案是:
前述的鈍化金屬鎂粒，金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.7%，S:0.002%, Cu:0.01%，P:0.001%, H2O:1.2% ;二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為5:2:2:1 ；石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為4:2:3:2;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%, Y:15%, Sc:12%, Gd:11%, Sm:7%, Pr:20%。
[0010]前述的鈍化金屬鎂粒，金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.8%，S:0%, Cu:0%,P:0%, H2O:1.2% ;二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為4:2:1:3 ;石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為2:5:2:3 ;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%, Y:15%, Sc:10%，Gd:18%，Sm:7%，Pr:15%。
[0011]前述的鈍化金屬鎂粒，金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.9%，S:0%’ Cu:0.01%，P:0%，H2O:1% ;二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為6:2:1:1 ;石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為3:4:3:3 ;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:30%, Y:15%, Sc:10%, Gd:20%, Sm:6%, Pr:19%。
[0012]本發明與現有技術相比具有如下優點:
本發明，先通過化學方法鈍化金屬鎂粒，使金屬鎂粒的表面形成均勻致密的氧化物，避免了采用物理方法包覆金屬鎂粒的不均勻性，而引發的一系列安全問題，在通過物理的方法使金屬鎂粒表面 再包覆一層涂層，確保其在運輸過程和使用過程的安全性，增加了金屬鎂粒的阻燃時間，提高了燃點，而且增加了金屬鎂粒的疏水性。
[0013]本發明，使其鈍化層包裹均勻、密實，活性鎂含量、阻燃時間和產品粒度控制精確，一般的機械磨搓、擠壓很難使之脫落，確保運輸、貯存和使用安全，且抗水化性能優越，不易吸潮，保存期長，適合各種氣候條件廠家使用。良好的流動性，使其在脫硫噴粉操作時，下料順暢，無堵塞、噴濺現象，脫硫效果好、單耗低，適用于鐵水預處理復合噴吹和單噴鎂粉工藝。
[0014]本發明，在金屬鎂粒表面的涂層中加入了石墨粉，使鈍化后的金屬鎂粒化學性穩定，不受強酸堿影響，有害雜質少，鐵硫含量低，具有耐高溫、潤滑及可塑性，是鈍化后金屬鎂粒的使用可靠性更強，運用范圍更廣。
[0015]另外，本發明通過加入合適含量的稀土，在鈍化金屬鎂粒使用后，使脫硫后的鐵水制成金屬坯材后，可明顯改善金屬坯材的晶型結構，使之堅韌，冷加工性能改善，并可以最大限度地獲得稀土元素收得率，并使其在鋼中均勻分布，明顯提高連鑄坯質量，增加其強度，耐磨性，抗腐蝕性，獲得了意想不到的技術效果。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
本實施例提供的鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法，該金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.7%，S:0.002%, Cu:0.01%, P:0.001%, H2O:1.2% ;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%, Y:15%, Sc:12%, Gd:11%, Sm:7%, Pr:20%。
[0017]該金屬鎂粒的鈍化方法按以下步驟進行:
(-)配制金屬鎂粒鈍化劑，鈍化劑為二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸、鉻酸鉀，且鈍化劑按重量比分別為:5:2:2:1 ;將金屬鎂粒放入鈍化劑中，鈍化時間為:22min，鈍化溫度為:85°C，將鈍化完的金屬鎂粒進行干燥，干燥時間為:145°C，干燥時間為:20min，然后自然冷卻至室溫；
㈡將冷卻至室溫的金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，涂層厚度為:0.05mm,涂層由:石墨粉、氧化鎂、有機硅化合物組成；石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為:4:2:3:2 ;機硅化合物由硅油和硅樹脂組成，硅油和硅樹脂的重量比為:1:2 ；
具體處理方法:先將有機硅化合物涂`覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:30min，干燥溫度為:155°C,自然冷卻至室溫；再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面,然后干燥，干燥時間為:30min，干燥溫度為:160°C，自然冷卻至室溫；再將稀土涂覆在金屬鎂粒表面，干燥時間為:30min,干燥溫度為:155°C,自然冷卻至室溫；最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:30min，干燥溫度為:150°C，自然冷卻至室溫；
㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分，制成成品。
[0018]實施例2
本實施例提供的鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法，金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.8%，S:0%, Cu:0%, P:0%, H2O:1.2% ;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%，Y:15%, Sc:10%, Gd:18%, Sm:7%，Pr:15%。
[0019]該金屬鎂粒的鈍化方法按以下步驟進行:
(-)配制金屬鎂粒鈍化劑，鈍化劑為二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸、鉻酸鉀，且鈍化劑按重量比分別為:4:2:1:3 ;將金屬鎂粒放入鈍化劑中，鈍化時間為:35min，鈍化溫度為:95°C，將鈍化完的金屬鎂粒進行干燥，干燥時間為:160°C，干燥時間為:40min，然后自然冷卻至室溫；
㈡將冷卻至室溫的金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，涂層厚度為:0.1mm，涂層由:石墨粉、氧化鎂、有機硅化合物組成；石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為:2:5:2:3 ;機硅化合物由硅油和硅樹脂組成，硅油和硅樹脂的重量比為:1:2 ；
具體處理方法:先將有機硅化合物涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25min，干燥溫度為:130°C,自然冷卻至室溫；再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面,然后干燥，干燥時間為:25min，干燥溫度為:130°C，自然冷卻至室溫；再將復合稀土涂覆在金屬鎂粒表面，干燥時間為:25min,干燥溫度為:130°C,自然冷卻至室溫；最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25min，干燥溫度為:135°C，自然冷卻至室溫；
㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分，制成成品。
[0020]實施例3
本實施例提供的鈍化金屬鎂粒及其鈍化方法，金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.9%，S:0%，Cu:0.01%, P:0%，H2O:1% ;復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:30%，Y:15%, Sc:10%, Gd:20%, Sm:6%，Pr:19%。
[0021]該金屬鎂粒的鈍化方法按以下步驟進行:
(-)配制金屬鎂粒鈍化劑，鈍化劑為二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸、鉻酸鉀，將金屬鎂粒放入鈍化劑中，鈍化時間為:30min，鈍化溫度為:90°C，將鈍化完的金屬鎂粒進行干燥，干燥時間為:150°C，干燥時間為:32min，然后自然冷卻至室溫；
㈡將冷卻至室溫的金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，涂層厚度為:0.08mm，涂層由:石墨粉、氧化鎂、有機硅化合物組成； 機硅化合物由硅油和硅樹脂組成，硅油和硅樹脂的重量比為:1:2 ;
具體處理方法:先將有機硅化合物涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:28min，干燥溫度為:140°C,自然冷卻至室溫；再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面,然后干燥，干燥時間為:26min，干燥溫度為:145°C，自然冷卻至室溫；再將復合稀土涂覆在金屬鎂粒表面，干燥時間為:28min,干燥溫度為:140°C,自然冷卻至室溫；最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:28min，干燥溫度為:142°C，自然冷卻至室溫；
㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分，制成成品。
[0022]這樣，使金屬鎂粒鈍化層包裹均勻、密實，活性鎂含量、阻燃時間和產品粒度控制精確，一般的機械磨搓、擠壓很難使之脫落，運輸、貯存和使用安全，且抗水化性能優越，不易吸潮，保存期長，適合各種氣候條件廠家使用。良好的流動性，使其在脫硫噴粉操作時，下料順暢，無堵塞、噴濺現象，脫硫效果好、單耗低，適用于鐵水預處理復合噴吹和單噴鎂粉工藝。
[0023]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鈍化金屬鎂粒，其特征在于:該鈍化金屬鎂粒由位于最里層的金屬鎂粒、裹在金屬鎂粒外表面鈍化劑，以及裹在鈍化劑外表面的涂層組成； 所述金屬鎂粒的重量百分比成分為:92% ^ Mg ^ 99%，S≤0.002%, Cu ( 0.01%,P≤0.001%, 0.1% ( H2O ( 1.2%,以上各成分之和為100% ； 所述鈍化劑由二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀組成，且二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為4-6:2-5:1-3:1-4 ； 所述涂層由石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物組成，所述石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機娃化合物重量比為1-4:4-6:2-4:2-3 ;所述機娃化合物由硅油和娃樹脂組成，所述硅油和硅樹脂的重量比為1:2 ;所述復合稀土按重量百分比包含以下成分:La:.25-35%, Y:12-15%, Sc:8-12%, Gd:8-20%, Sm:5_7%，Pr:13-20%,以上各稀土成分之和為.100% o
2.根據權利要求1所述的鈍化金屬鎂粒，其特征在于:所述金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.7%, S:0.002%, Cu:0.01%, P:0.001%, H2O:1.2% ； 所述二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為5:2:2:1 ; 所述石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為4:2:3:2 ； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%, Y:15%, Sc:12%，Gd:11%，Sm:.7%, Pr:20%。
3.根據權利要求1所述的鈍化金屬鎂粒，其特征在于:所述金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.8%, S:0%, Cu:0%, P:0%, H2O:1.2% ； 所述二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為4:2:1:3 ； 所述石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為2:5:2:3 ； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:35%, Y:15%, Sc:10%，Gd:18%，Sm:.7%, Pr:15%。
4.根據權利要求1所述的鈍化金屬鎂粒，其特征在于:所述金屬鎂粒的重量百分比成分為:Mg:98.9%, S:0%, Cu:0.01%, P:0%, H2O:1% ； 所述二水合酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸和鉻酸鉀的重量比為6:2:1:1 ; 所述石墨粉、氧化鎂、復合稀土和有機硅化合物重量比為3:4:3:3 ； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:30%, Y:15%, Sc:10%，Gd:20%，Sm:.6%, Pr:19%。
5.如權利要求1-4中任一權利要求所述的鈍化金屬鎂粒的鈍化方法,其特征在于:該方法按以下步驟進行: ㈠配制金屬鎂粒鈍化劑，將金屬鎂粒放入鈍化劑中，鈍化時間為:25-35min，鈍化溫度為:85-95 °C,將鈍化完的金屬鎂粒進行干燥，干燥時間為:145-160 °C,干燥時間為:.20-40min，然后自然冷卻至室溫； ㈡將冷卻至室溫的金屬鎂粒表面涂覆一層涂層，所述涂層厚度為:0.05-0.1mm ； 具體處理方法:先將有機硅化合物涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:.25-30min，干燥溫度為:130-155°C，自然冷卻至室溫；再將氧化鎂涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:130-160°C，自然冷卻至室溫；再將復合稀土涂覆在金屬鎂粒表面，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:130-155°C，自然冷卻至室溫；最后將石墨粉涂覆在金屬鎂粒表面，然后干燥，干燥時間為:25-30min，干燥溫度為:135-150°C,自然冷卻至室溫； ㈢將冷卻至室溫的金屬鎂粒篩分，制成成 品。
【文檔編號】B05D1/38GK103695884SQ201310663129
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】黃正君, 黃澤銘, 瞿幼中, 徐玉林, 孫錦榮 申請人:江蘇正達爐料有限公司