一種環(huán)形爐爐底板用Si?SiC復合耐高溫陶瓷及制備爐底板方法
【專利摘要】一種環(huán)形爐爐底板用Si?SiC復合耐高溫陶瓷，其原料組成及wt%為：粒度3~1mm的SiC：30~50%，粒度0.074至小于1 mm的SiC：15~35%，粒度小于0.074mm的SiC：30~45%，粒度小于0.074mm的炭粉：1~10%，另添加有：上述原料總重量百分比4~9%的結合劑；制備步驟：混料及碾壓；成型；干燥；進行滲硅反應燒結；進行機械加工制得環(huán)形爐用爐底板。本發(fā)明用Si? SiC復合高溫陶瓷制備的環(huán)形爐，具有耐高溫、抗蠕變性能好、高溫強度大、抗熱震性好，不會開裂，從而提高了干卷的表面質(zhì)量；爐底板的使用周期由現(xiàn)在的10個月提高至12個月及以上，且成本只有耐熱合金材料的一半。
【專利說明】
-種環(huán)形妒妒底板用s i -s i c復合耐高溫陶瓷及制備妒底板 方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種高溫陶瓷，具體地屬于一種用于環(huán)形爐爐底板的Si-N-Al-C復合 耐高溫陶瓷及制備爐底板的方法。
【背景技術】
[0002] 長期W來，在冶金及機械制造工廠的環(huán)形爐中，爐底板均采用的是耐熱鋼質(zhì)材料 制備而成，W承載鋼卷和鋼件進行熱加工生產(chǎn)。運種采用高溫合金材料制造的爐底板，由于 長時間在950°C左右甚至超過1000°C的高溫與荷重的工況條件下工作，爐底板的高溫合金 材料的耐高溫性能特別是高溫強度和抗蠕變性能，不能夠滿足實際工況的要求，金屬材料 的高溫蠕變率大而造成爐底板逐漸彎曲變形，材料的熱膨脹率大而造成爐底板開裂損壞， 蠕變及開裂等因素造成高溫合金材料制備的鋼質(zhì)爐底板之使用壽命較低，更重要的是變形 的爐底板會影響所承載鋼卷和鋼件的熱處理質(zhì)量和成品率，降低生產(chǎn)效益。
[0003] 本
【申請人】經(jīng)大量試驗研究，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明與現(xiàn)用的耐熱鋼相比，高溫陶瓷材料具有 高溫強度高、抗蠕變性能好、熱膨脹率小等優(yōu)點，不僅可W有效提高底板的使用壽命、降低 底板使用成本，而且可W保證所承載鋼卷和鋼件的熱處理質(zhì)量和成品率，提高經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種高溫強度高、抗蠕變性能好、熱膨 脹率小，且所制備使用的爐底板使用周期長，制備成本低的環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐 高溫陶瓷及制備爐底板方法。
[0005] 實現(xiàn)上述目的的措施： 一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷，其原料組成及重量百分比含量為:粒度3 ~1mm 的 SiC:30 ~50%，粒度0.074至小于 1 mm 的 SiC:15 ~35%，粒度小于0.074mm 的 SiC:30 ~45〇/〇， 粒度小于0.074mm的炭粉:1~10%，另外添加有:上述原料總重量百分比4~9%的結合劑。
[0006] 其在于:所述的結合劑為:酪醒樹脂或娃溶膠或水玻璃。
[0007] 其在于:所述的SiC純度不低于92wt%。
[000引其在于:所述的炭粉含C量不低于90 wt %。
[0009]制備一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷的方法，其步驟： 1) 混料:將粒度3~1mm的SiC: 30~50%，粒度0.074至小于1 mm的SiC: 15~35%，粒度小于 0.074mm的SiC: 30~45%，粒度小于0.074mm的炭粉：1~10%，另外添加有:上述原料總重量百分 比為4~9%的結合劑加入混娠機中進行混娠； 2) 成型:將混娠的泥料裝入模型中，采用搗打成型或振動成型制成爐底板濕巧； 3) 進行干燥:將濕巧裝入烘干爐中烘干，烘干溫度在110~180°C，并在該溫度下保溫32~ 72h，獲得生巧； 4) 進行滲娃反應燒結:先在反應燒結爐內(nèi)底部放置足夠量金屬Si W供高溫蒸發(fā)使用； 再將生巧置于反應燒結爐中燒結，反應燒結溫度為1700~185(TC，并在該溫度及爐內(nèi)真空度 小于lOOPa的條件下保溫6~36小時，制得爐底板毛巧； 5)將毛巧爐底板機械加工制得環(huán)形爐用Si-SiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，用Si- SiC復合高溫陶瓷制備的環(huán)形爐，具有耐高溫、抗 蠕變性能好、高溫強度大、抗熱震性好，不會開裂，從而提高了干卷的表面質(zhì)量;爐底板的使 用周期由現(xiàn)在的10個月提高至12個月及W上，且制備爐底板工藝簡單、成本只有耐熱合金 材料的一半。
【具體實施方式】
[0011] 下面對本發(fā)明予W詳細描述： 表1為本發(fā)明各實施例與對比例的原料取值列表； 表2為本發(fā)明各實施例與對比例的主要工藝參數(shù)取值及性能列表。
[0012] 本發(fā)明各實施例均按照W下步驟生產(chǎn)： 1) 混料:將粒度3~1mm的SiC: 30~50%，粒度0.074至小于1 mm的SiC: 15~35%，粒度小于 0.074mm的SiC: 30~45%，粒度小于0.074mm的炭粉：1~10%，另外添加有:上述原料總重量百分 比為4~9%的結合劑加入混娠機中進行混娠； 2) 成型:將混娠的泥料裝入模型中，采用搗打成型或振動成型制成爐底板濕巧； 3) 進行干燥:將濕巧裝入烘干爐中烘干，烘干溫度在110~180°C，并在該溫度下保溫32~ 72h，獲得生巧； 4) 進行滲娃反應燒結:先在反應燒結爐內(nèi)底部放置足夠量金屬Si W供高溫蒸發(fā)使用； 再將生巧置于反應燒結爐中燒結，反應燒結溫度為1700~185(TC，并在該溫度及爐內(nèi)真空度 小于lOOPa的條件下保溫6~36小時，制得爐底板毛巧； 5) 將毛巧爐底板機械加工制得環(huán)形爐用Si-SiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。
[0013] W下表1及表2中的實施例有關數(shù)據(jù)并非一一對應關系。
[0014] 表1本發(fā)明各實施例原料取值列表(wt%)
注:表中各實施例的:SiC的純度均不低于92wt%，炭粉含C量不低于90 wt %。
[0015]表2本發(fā)明各實施例主要工藝參數(shù)取值及性能情況列表
從表2中的性能情況可W看出，本發(fā)明的耐高溫陶瓷爐底板具有高溫強度高、抗高溫變 形能力強的特點，實際在娃鋼環(huán)形爐爐底板使用壽命不低于12個月，且娃鋼鋼卷變形小，根 據(jù)統(tǒng)計，成本降低至少在50%。
[0016]本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本發(fā)明技術方案的限制性實施。
【主權項】
1. 一種環(huán)形爐爐底板用Si-Sic復合耐高溫陶瓷，其原料組成及重量百分比含量為：粒 度3~1mm的SiC: 30~50%，粒度0 · 074至小于1 mm的SiC: 15~35%，粒度小于0 · 074mm的SiC: 30~ 45%，粒度小于0.074mm的炭粉:1~10%，另外添加有:上述原料總重量百分比4~9%的結合劑。2. 如權利要求1所述的一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷，其特征在于:所述 的結合劑為:酚醛樹脂或硅溶膠或水玻璃。3. 如權利要求1所述的一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷，其特征在于:所述 的SiC純度不低于92wt%。4. 如權利要求1所述的一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷，其特征在于:所述 的炭粉含C量不低于90 wt %。5. 制備一種環(huán)形爐爐底板用Si-SiC復合耐高溫陶瓷的方法，其步驟： 1) 混料：將粒度3~1mm的SiC: 30^50%，粒度0 · 074至小于1 mm的SiC: 15~35%，粒度小于 0.074mm的SiC: 30~45%，粒度小于0.074mm的炭粉：1~10%，另外添加有:上述原料總重量百分 比為4~9%的結合劑加入混碾機中進行混碾； 2) 成型:將混碾的泥料裝入模型中，采用搗打成型或振動成型制成爐底板濕坯； 3) 進行干燥:將濕坯裝入烘干爐中烘干，烘干溫度在110~180°C，并在該溫度下保溫32~ 72h，獲得生還； 4) 進行滲硅反應燒結:先在反應燒結爐內(nèi)底部放置足夠量金屬Si以供高溫蒸發(fā)使用； 再將生坯置于反應燒結爐中燒結，反應燒結溫度為1700~1850Γ，并在該溫度及爐內(nèi)真空度 小于lOOPa的條件下保溫6~36小時，制得爐底板毛坯； 5) 將毛坯爐底板機械加工制得環(huán)形爐用Si-SiC質(zhì)高溫陶瓷爐底板。
【文檔編號】C04B35/66GK106083076SQ201610400467
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】駱忠漢, 杜玉泉, 柳志敏, 肖光潤, 蔣杰, 曾劍, 付剛, 張剛, 祝洪喜, 鄧承繼, 汪盛明, 余奇峰
【申請人】武漢鋼鐵股份有限公司