[發明專利]一種細結構硅鋼爐底輥套管及其制備方法

無效

• 申請號: 201210376858.9
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102838368A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 祝洪喜;劉奎然;彭瑋珂;鄧承繼;鐘喜慶;宋澤啟;劉紅陽
• 申請（專利權）人: 鞏義市泰威高溫陶瓷材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于爐底輥套管技術領域。尤其涉及一種細結構硅鋼爐底輥套管及其制備方法。

背景技術

20世紀80年代以來，鋼鐵工業開發出連續退火系統來生產高質量鋼板，由此產生了對高質量爐底輥的需求，而且這種需求隨著鋼鐵工業的發展而日益增長。由于硅鋼薄板具有特殊的性能，生產硅鋼板的連續退火爐對爐底輥套管具有更加獨特的要求，目前硅鋼爐底輥所使用的套管多為碳質材料套管。

目前，國內外的專利技術（JP57137419A，JP57140377A，1092324A，CN1117479，CN1994967，CN2199206）分別公開了硅鋼爐底輥套管及其制備與表面處理方法，所制備的碳質爐底輥套管能夠用于硅鋼板的生產。自20世紀80年代至今，這種碳質爐底輥套管為硅鋼板的生產發揮了巨大的作用，一直處于不可替代的地位。但多年的生產應用情況表明，也存在一些突出的問題：由于氣孔較大導致套管表面結瘤，瘤疤易劃傷硅鋼板的表面，影響硅鋼板的電磁性能而造成廢品；耐磨性不好，使用一段時間后套管中間被磨損變細而形成“啞鈴狀”，造成硅鋼板變形而出現次品；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，使碳質爐底輥套管表面疏松、出現麻面、降低耐磨性、進而縮短使用壽命，同時也會出現加劇結瘤并影響硅鋼板質量等問題。

申請人已授權的“C-Si-N質硅鋼爐底輥套管及其制備方法”（CN101885615?A）發明專利技術，雖在使用中取得了良好的應用效果，但C-Si-N質硅鋼爐底輥套管需要高溫氮化反應燒結，生產技術難度較大。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種內部結構均勻細密、氣孔率低、不結瘤、使用壽命長、耐磨性和抗氧化性好的細結構硅鋼爐底輥套管及其制備方法，使用細結構硅鋼爐底輥套管能顯著提高硅鋼板的生產效益。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

(1)配料：以65～80wt%的焦炭粉和20～35wt%的中溫瀝青為制備細結構硅鋼爐底輥套管的原料；

(2)制備坯粉：按步驟(1)的原料配比，將140～170℃的中溫瀝青倒入焦炭粉中，經混練與碾壓為泥料，再擠壓成片狀、餅狀或條塊狀的泥料塊，風冷或自然冷卻，然后經粉碎機打磨至粒度小于0.1mm，制得坯粉；

(3)成型：將坯粉壓制成細結構硅鋼爐底輥套管生坯；

(4)焙燒：將細結構硅鋼爐底輥套管生坯裝入焙燒爐，在還原氣氛和750～1100℃條件下保溫18～32小時，焙燒成細結構硅鋼爐底輥套管燒結坯；

(5)浸煮和煅燒：先將細結構硅鋼爐底輥套管燒結坯置于140～170℃的中溫瀝青中浸煮8～24小時，然后在還原氣氛和1950~2400℃條件下保溫8~48小時，制成細結構硅鋼爐底輥套管煅燒坯；

(6)預加工：將細結構硅鋼爐底輥套管煅燒坯進行機械加工，制成細結構硅鋼爐底輥套管毛坯；

(7)防氧化處理：將細結構硅鋼爐底輥套管毛坯置于浸漬處理罐中，在真空度為10~50KPa的條件下保持1~3小時；再開啟閥門注入防氧化劑至細結構硅鋼爐底輥套管毛坯全部被浸泡，繼續抽氣至真空度為10~50KPa，保持0.5~1小時；然后加壓至1~3MPa，保持4~8小時，制成細結構硅鋼爐底輥套管粗坯；

(8)精加工：先將細結構硅鋼爐底輥套管粗坯在120~160℃條件下保溫4~12小時，然后進行機械精密加工，制得細結構硅鋼爐底輥套管。

在上述技術方案中：焦炭粉的C含量≥92wt%，粒度小于0.088mm；中溫瀝青的軟化溫度為65～90℃；防氧化劑為濃度為25~36%的硅溶膠、鋁溶膠和硅鋁溶膠中的一種。

由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比，具有如下積極效果：

由于本發明在配料中不加焦炭顆粒料而采用焦炭全細粉和瀝青制坯，使焦炭顆粒中的氣孔經過磨粉已被全部消除，因而所制備的細結構硅鋼爐底輥套管具有結構細致、體積密度大、氣孔率低、孔徑小和強度高的特點。

由于本發明所制備的細結構硅鋼爐底輥套管經過高溫石墨化燒成處理，碳粉經石墨化而轉化成石墨結構，不僅有利于提高表面的自潤滑性能與表面光潔度，還有利于提高細結構硅鋼爐底輥套管的耐磨性，而且不結瘤，克服了因表面結瘤而劃傷硅鋼板的問題。

由于本發明所制備的細結構硅鋼爐底輥套管具有強度大和耐磨性好的特點，可有效減緩使用磨損，增強材料的耐用性，延長使用壽命，更重要的是保障了硅鋼板的正常生產，穩定了產品質量，顯著提高了硅鋼板的生產效益。