一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其技術方案是：將耐火纖維氈/片沖壓，制成耐火纖維環(huán)；將制成的耐火纖維環(huán)套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯；再將組裝后的爐底輥套管坯置于結合劑溶液中浸泡，取出瀝干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯；然后將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在200~500℃條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管；將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。本發(fā)明具有強度高、抗氧化性好、不劃傷鋼板、使用壽命長和有利于提高鋼板質(zhì)量的特點。
【專利說明】一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于爐底輥套管【技術領域】。具體涉及一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。

【背景技術】
[0002]20世紀80年代以來，鋼鐵工業(yè)開發(fā)出連續(xù)退火爐用于生產(chǎn)高質(zhì)量鋼薄板，由此產(chǎn)生了對高質(zhì)量爐底輥的實際需求 ，而且這種需求隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而日益增長。由于硅鋼薄板具有特殊的物理性能，生產(chǎn)硅鋼板的連續(xù)退火爐對爐底輥套管具有更加獨特的要求，目前硅鋼爐底輥所使用的套管為碳質(zhì)材料套管。
[0003]專利JP57140377A、JP57137419A、CN1117479、CN1994967、CN2199206 和 CN1092324A分別敘述了硅鋼爐底輥套管及其制備和表面處理方法，所制備的碳質(zhì)爐底輥套管能夠用于硅鋼板的成產(chǎn)，其中日本爐底輥套管的質(zhì)量較好。但是，在生產(chǎn)應用中也存在一些突出的問題，例如:耐磨性差，使用一段時間后爐底輥套管中間被磨損變細而形成“啞鈴狀”，造成鋼板變形而出現(xiàn)次品；抗氧化性不好，在熱處理硅鋼的高溫條件下逐漸被爐中的高溫H2O氣體所氧化，使碳質(zhì)爐底輥套管表面疏松和耐磨性降低，進而導致使用壽命縮短。專利CNl 172172用等離子噴涂技術先在輥基的底層上噴涂NiCr合金，再在混合的過渡層噴涂NiCr合金和Y2O3-ZrO2陶瓷，然后在表面層噴涂Y2O3-ZrO2陶瓷，最后將噴涂好的爐底輥打磨拋光，可提高爐底輥的表面硬度及耐磨性，但不能解決氧化物陶瓷與氧化鐵的化學親合性與結瘤問題，實際生產(chǎn)使用中出現(xiàn)爐底輥表面結瘤并劃傷硅鋼板而造成廢品。專利CN1056193C采用浸潰處理罐進行真空、加壓、滲金屬鉻(或鋯)處理，以期增加爐底輥石墨碳套管的機械強度和柔韌性，但該發(fā)明還是屬于炭質(zhì)材料制作的剛性制品。專利CN1924031選用國產(chǎn)耐火纖維制品，采用三重加固法和內(nèi)柔外剛結構，提高爐底輥的抗熱震性和絕熱性能，但爐底輥的表層部分還是剛性體，未能解決爐底輥表結瘤問題。為解決結瘤等問題，專利CN101885615B盡管較好地克服上述問題，但還是屬于剛性物體，輥的表面與鋼板剛性接觸，難以避免磨損問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術缺陷，目的是提供一種抗氧化、耐磨損、不劃傷鋼板和有利于提高鋼板質(zhì)量的具有表面柔性的高溫爐底輥套管及其制備方法。
[0005]為實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明所采用的技術方案的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將耐火纖維氈/片沖壓，制成耐火纖維環(huán)。
[0006]第二步、組裝
將制成的耐火纖維環(huán)套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯。
[0007]第三步、浸泡處理將組裝后的爐底輥套管坯置于結合劑溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯。
[0008]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在20(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0009]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0010]所述的耐火纖維氈/片為硅酸鋁耐火纖維氈/片、莫來石耐火纖維氈/片、氧化鋁耐火纖維氈/片和氧化鋯耐火纖維氈/片中的一種。
[0011]所述的剛性管芯為耐熱鋼管、石英質(zhì)陶瓷管、高鋁質(zhì)陶瓷管、莫來石質(zhì)陶瓷管、氧化鋁質(zhì)陶瓷管、碳化硅質(zhì)陶瓷管和氮化硅質(zhì)陶瓷管中的一種。
[0012]所述的結合劑溶液為硅溶膠、水玻璃、工業(yè)磷酸或磷酸二氫鋁與水配制為質(zhì)量濃度為0.3^10%的溶液，或為水溶性酚醛樹脂與水配制為質(zhì)量濃度為0.5^8%的溶液。
[0013]由于采用上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:
本發(fā)明采用強度高、耐熱性好的耐熱鋼管或耐火陶瓷管芯，能夠保證爐底輥套管在使用過程中不彎曲變形，能夠保證承托被加熱鋼板的工業(yè)要求；爐底輥套管的外層采用耐火纖維層，耐火纖維層與鋼板柔性接觸，不劃傷鋼板，有利于鋼板的表面質(zhì)量，而且采用的耐火纖維都是氧化物纖維，能避免高溫氧化損壞問題，可增強材料的耐用性，延長使用壽命，提聞經(jīng)濟效益。
[0014]因此，本發(fā)明具有強度高、抗氧化性好、使用壽命長和有利于提高鋼板質(zhì)量的特點。

【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的描述，并非其對保護范圍的限制。
[0016]實施例1
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將硅酸鋁耐火纖維氈/片沖壓，制成硅酸鋁耐火纖維環(huán)。
[0017]第二步、組裝
將制成的硅酸鋁耐火纖維環(huán)套裝在耐熱鋼管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0018]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于濃度為0.3^3%的水玻璃溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0019]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在20(T300°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0020]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0021]實施例2
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將莫來石耐火纖維氈/片沖壓，制成莫來石耐火纖維環(huán)。
[0022]第二步、組裝
將制成的莫來石耐火纖維環(huán)套裝在高鋁質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0023]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于濃度為3~5%的工業(yè)磷酸溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0024]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在30(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0025]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0026]實施例3
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將氧化鋁耐火纖維氈/片沖壓，制成氧化鋁耐火纖維環(huán)。
[0027]第二步、組裝
將制成的氧化鋁耐火纖維環(huán)套裝在石英質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0028]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為4 ％的硅溶膠溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0029]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在28(T400°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0030]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0031]實施例4
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將氧化鋯耐火纖維氈/片沖壓，制成氧化鋯耐火纖維環(huán)。
[0032]第二步、組裝
將制成的氧化鋯耐火纖維環(huán)套裝在氧化鋁質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0033]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為0.3^10%的磷酸二氫鋁溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0034]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在35(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0035]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0036]實施例5
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將莫來石耐火纖維氈/片沖壓，制成莫來石耐火纖維環(huán)。
[0037]第二步、組裝
將制成的莫來石耐火纖維環(huán)套裝在氮化硅質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0038]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于8~10%的工業(yè)磷酸溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯。
[0039]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在35(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0040]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0041]實施例6
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將硅酸鋁耐火纖維氈/片沖壓，制成硅酸鋁耐火纖維環(huán)。
[0042]第二步、組裝
將制成的硅酸鋁耐火纖維環(huán)套裝在莫來石質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0043]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為6~8%的水玻璃溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0044]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在28(T400°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0045]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0046]實施例7
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)將氧化鋁耐火纖維氈/片沖壓，制成氧化鋁耐火纖維環(huán)。
[0047]第二步、組裝
將制成的氧化鋁耐火纖維環(huán)套裝在碳化硅質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0048]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為5~8%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯。
[0049]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在200-300°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0050]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0051]實施例8
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將硅酸鋁耐火纖維氈/片沖壓，制成硅酸鋁耐火纖維環(huán)。
[0052]第二步、組裝
將制成的硅酸鋁耐火纖維環(huán)套裝在耐熱鋼管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0053]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為0.5^2%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底棍套管還。
[0054]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在20(T300°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0055]第五步、表面加工處理
將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0056]實施例9
一種表面柔性的爐底輥套管及其制備方法。其制備方法的具體步驟是:
第一步、制備耐火纖維環(huán)
將莫來石耐火纖維氈/片沖壓，制成莫來石耐火纖維環(huán)。
[0057]第二步、組裝
將制成的莫來石耐火纖維環(huán)套裝在高鋁質(zhì)陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0058]第三步、浸泡處理
將組裝后的爐底輥套管坯置于質(zhì)量濃度為2~5%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯。
[0059]第四步、熱處理
將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在300-500°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理后的爐底輥套管。
[0060]第五步、表面加工處理將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0061]本【具體實施方式】采用具有柔性的耐火纖維和強度高、耐高溫的剛性套管制備成復合爐底輥套管，由于管芯采用了強度高、耐熱性好的耐熱鋼管或耐火陶瓷管，能夠保證爐底輥套管在使用過程中不彎曲變形，能夠保證承托被加熱鋼板的工業(yè)要求；套管的外層采用耐火纖維層，耐火纖維層與鋼板柔性接觸，不劃傷鋼板，有利于鋼板的表面質(zhì)量，而且采用的耐火纖維都是氧化物耐火纖維，不存在高溫氧化損壞問題，可增強材料的耐用性，延長使用壽命，提高經(jīng)濟效益。
[0062]因此，本發(fā)明具有強度高、抗氧化性好、使用壽命長并有利于提高鋼板質(zhì)量的特點。
【權利要求】
1.一種表面柔性的爐底輥套管的制備方法，其特征在于所述制備方法的具體步驟是: 第一步、制備耐火纖維環(huán) 將耐火纖維氈/片沖壓，制成耐火纖維環(huán)； 第二步、組裝 將制成的耐火纖維環(huán)套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯； 第三步、浸泡處理 將組裝后的爐底輥套管坯置于結合劑溶液中浸泡，取出浙干，獲得浸泡后的爐底輥套管坯； 第四步、熱處理 將浸泡后的爐底輥套管坯置于熱處理爐中，在200-500 V條件下熱處理4-8小時，得到熱處理后的爐底輥套管； 第五步、表面加工處理 將熱處理后的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，制得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
2.根據(jù)權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的制備方法，其特征在于所述的耐火纖維氈/片為硅酸鋁耐火纖維氈/片、莫來石耐火纖維氈/片、氧化鋁耐火纖維氈/片和氧化鋯耐火纖維氈/片中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的制備方法，其特征在于所述的剛性管芯為耐熱鋼管、石英質(zhì)陶瓷管、高鋁質(zhì)陶瓷管、莫來石質(zhì)陶瓷管、氧化鋁質(zhì)陶瓷管、碳化硅質(zhì)陶瓷管和氮化硅質(zhì)陶瓷管中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的制備方法，其特征在于所述的結合劑溶液為硅溶膠、水玻璃、工業(yè)磷酸或磷酸二氫鋁與水配制為質(zhì)量濃度為0.3^10%的溶液，或為水溶性酚醛樹脂與水配制為質(zhì)量濃度為0.5^8%的溶液。
5.一種表面柔性的爐底輥套管，其特征在于所述表面柔性的爐底輥套管是根據(jù)權利要求1-4項中的任一項所述的具有表面柔性的爐底輥套管的制備方法所制備的具有表面柔性的爐底輥套管。
【文檔編號】C21D9/00GK104131139SQ201410387538
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】祝洪喜, 曾憲剛, 駱忠漢 申請人:湖北朗馳新型材料有限公司