一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法
2023-06-09 13:30:56
一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法。其技術方案是：將耐火纖維氈/片衝壓，製成耐火纖維環；將製成的耐火纖維環套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯；再將組裝後的爐底輥套管坯置於結合劑溶液中浸泡，取出瀝乾，獲得浸泡後的爐底輥套管坯；然後將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在200~500℃條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管；將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。本發明具有強度高、抗氧化性好、不劃傷鋼板、使用壽命長和有利於提高鋼板質量的特點。
【專利說明】一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於爐底輥套管【技術領域】。具體涉及一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法。
【背景技術】
[0002]20世紀80年代以來，鋼鐵工業開發出連續退火爐用於生產高質量鋼薄板，由此產生了對高質量爐底輥的實際需求 ，而且這種需求隨著鋼鐵工業的發展而日益增長。由於矽鋼薄板具有特殊的物理性能，生產矽鋼板的連續退火爐對爐底輥套管具有更加獨特的要求，目前矽鋼爐底輥所使用的套管為碳質材料套管。
[0003]專利JP57140377A、JP57137419A、CN1117479、CN1994967、CN2199206 和 CN1092324A分別敘述了矽鋼爐底輥套管及其製備和表面處理方法，所製備的碳質爐底輥套管能夠用於矽鋼板的成產，其中日本爐底輥套管的質量較好。但是，在生產應用中也存在一些突出的問題，例如:耐磨性差，使用一段時間後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次品；抗氧化性不好，在熱處理矽鋼的高溫條件下逐漸被爐中的高溫H2O氣體所氧化，使碳質爐底輥套管表面疏鬆和耐磨性降低，進而導致使用壽命縮短。專利CNl 172172用等離子噴塗技術先在輥基的底層上噴塗NiCr合金，再在混合的過渡層噴塗NiCr合金和Y2O3-ZrO2陶瓷，然後在表面層噴塗Y2O3-ZrO2陶瓷，最後將噴塗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，實際生產使用中出現爐底輥表面結瘤並劃傷矽鋼板而造成廢品。專利CN1056193C採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，但該發明還是屬於炭質材料製作的剛性製品。專利CN1924031選用國產耐火纖維製品，採用三重加固法和內柔外剛結構，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儘管較好地克服上述問題，但還是屬於剛性物體，輥的表面與鋼板剛性接觸，難以避免磨損問題。
【發明內容】
[0004]本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種抗氧化、耐磨損、不劃傷鋼板和有利於提高鋼板質量的具有表面柔性的高溫爐底輥套管及其製備方法。
[0005]為實現上述任務，本發明所採用的技術方案的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將耐火纖維氈/片衝壓，製成耐火纖維環。
[0006]第二步、組裝
將製成的耐火纖維環套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯。
[0007]第三步、浸泡處理將組裝後的爐底輥套管坯置於結合劑溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底輥套管坯。
[0008]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在20(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0009]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0010]所述的耐火纖維氈/片為矽酸鋁耐火纖維氈/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、石英質陶瓷管、高鋁質陶瓷管、莫來石質陶瓷管、氧化鋁質陶瓷管、碳化矽質陶瓷管和氮化矽質陶瓷管中的一種。
[0012]所述的結合劑溶液為矽溶膠、水玻璃、工業磷酸或磷酸二氫鋁與水配製為質量濃度為0.3^10%的溶液，或為水溶性酚醛樹脂與水配製為質量濃度為0.5^8%的溶液。
[0013]由於採用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果:
本發明採用強度高、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，能夠保證承託被加熱鋼板的工業要求；爐底輥套管的外層採用耐火纖維層，耐火纖維層與鋼板柔性接觸，不劃傷鋼板，有利於鋼板的表面質量，而且採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，提聞經濟效益。
[0014]因此，本發明具有強度高、抗氧化性好、使用壽命長和有利於提高鋼板質量的特點。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步的描述，並非其對保護範圍的限制。
[0016]實施例1
一種表面柔性的爐底輥套管及其製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將矽酸鋁耐火纖維氈/片衝壓，製成矽酸鋁耐火纖維環。
[0017]第二步、組裝
將製成的矽酸鋁耐火纖維環套裝在耐熱鋼管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0018]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於濃度為0.3^3%的水玻璃溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0019]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在20(T300°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0020]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將莫來石耐火纖維氈/片衝壓，製成莫來石耐火纖維環。
[0022]第二步、組裝
將製成的莫來石耐火纖維環套裝在高鋁質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0023]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於濃度為3~5%的工業磷酸溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0024]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在30(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0025]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將氧化鋁耐火纖維氈/片衝壓，製成氧化鋁耐火纖維環。
[0027]第二步、組裝
將製成的氧化鋁耐火纖維環套裝在石英質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0028]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為4 ％的矽溶膠溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0029]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在28(T400°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0030]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將氧化鋯耐火纖維氈/片衝壓，製成氧化鋯耐火纖維環。
[0032]第二步、組裝
將製成的氧化鋯耐火纖維環套裝在氧化鋁質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0033]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為0.3^10%的磷酸二氫鋁溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0034]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在35(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0035]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將莫來石耐火纖維氈/片衝壓，製成莫來石耐火纖維環。
[0037]第二步、組裝
將製成的莫來石耐火纖維環套裝在氮化矽質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0038]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於8~10%的工業磷酸溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底輥套管坯。
[0039]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在35(T500°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0040]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將矽酸鋁耐火纖維氈/片衝壓，製成矽酸鋁耐火纖維環。
[0042]第二步、組裝
將製成的矽酸鋁耐火纖維環套裝在莫來石質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0043]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為6~8%的水玻璃溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0044]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在28(T400°C條件下熱處理4~8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0045]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環將氧化鋁耐火纖維氈/片衝壓，製成氧化鋁耐火纖維環。
[0047]第二步、組裝
將製成的氧化鋁耐火纖維環套裝在碳化矽質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0048]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為5~8%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底輥套管坯。
[0049]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在200-300°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0050]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將矽酸鋁耐火纖維氈/片衝壓，製成矽酸鋁耐火纖維環。
[0052]第二步、組裝
將製成的矽酸鋁耐火纖維環套裝在耐熱鋼管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0053]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為0.5^2%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底棍套管還。
[0054]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在20(T300°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0055]第五步、表面加工處理
將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製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製備方法。其製備方法的具體步驟是:
第一步、製備耐火纖維環
將莫來石耐火纖維氈/片衝壓，製成莫來石耐火纖維環。
[0057]第二步、組裝
將製成的莫來石耐火纖維環套裝在高鋁質陶瓷管上，組裝成爐底輥套管坯。
[0058]第三步、浸泡處理
將組裝後的爐底輥套管坯置於質量濃度為2~5%的水溶性酚醛樹脂溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底輥套管坯。
[0059]第四步、熱處理
將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在300-500°C條件下熱處理4-8小時，得到熱處理後的爐底輥套管。
[0060]第五步、表面加工處理將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
[0061]本【具體實施方式】採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複合爐底輥套管，由於管芯採用了強度高、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，能夠保證承託被加熱鋼板的工業要求；套管的外層採用耐火纖維層，耐火纖維層與鋼板柔性接觸，不劃傷鋼板，有利於鋼板的表面質量，而且採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，提高經濟效益。
[0062]因此，本發明具有強度高、抗氧化性好、使用壽命長並有利於提高鋼板質量的特點。
【權利要求】
1.一種表面柔性的爐底輥套管的製備方法，其特徵在於所述製備方法的具體步驟是: 第一步、製備耐火纖維環 將耐火纖維氈/片衝壓，製成耐火纖維環； 第二步、組裝 將製成的耐火纖維環套裝在剛性管芯上，組裝成爐底輥套管坯； 第三步、浸泡處理 將組裝後的爐底輥套管坯置於結合劑溶液中浸泡，取出浙幹，獲得浸泡後的爐底輥套管坯； 第四步、熱處理 將浸泡後的爐底輥套管坯置於熱處理爐中，在200-500 V條件下熱處理4-8小時，得到熱處理後的爐底輥套管； 第五步、表面加工處理 將熱處理後的爐底輥套管的表面進行機械加工和修整，製得具有表面柔性的高溫爐底輥套管。
2.根據權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的製備方法，其特徵在於所述的耐火纖維氈/片為矽酸鋁耐火纖維氈/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.根據權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的製備方法，其特徵在於所述的剛性管芯為耐熱鋼管、石英質陶瓷管、高鋁質陶瓷管、莫來石質陶瓷管、氧化鋁質陶瓷管、碳化矽質陶瓷管和氮化矽質陶瓷管中的一種。
4.根據權利要求1所述的表面柔性的爐底輥套管的製備方法，其特徵在於所述的結合劑溶液為矽溶膠、水玻璃、工業磷酸或磷酸二氫鋁與水配製為質量濃度為0.3^10%的溶液，或為水溶性酚醛樹脂與水配製為質量濃度為0.5^8%的溶液。
5.一種表面柔性的爐底輥套管，其特徵在於所述表面柔性的爐底輥套管是根據權利要求1-4項中的任一項所述的具有表面柔性的爐底輥套管的製備方法所製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 優先權日:2014年8月8日
【發明者】祝洪喜, 曾憲剛, 駱忠漢 申請人:湖北朗馳新型材料有限公司