[发明专利]一种耐用型硅钢炉底辊套管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于以碳质原料制备耐高温冶金材料的技术领域。尤其涉及一种耐用型硅钢炉底 辊套管及其制备方法。

背景技术

20世纪80年代以来，钢铁工业开发出连续退火系统来生产高质量钢板，由此产生了对 高质量炉底辊的需求，而且这种需求随着钢铁工业的发展而日益增长。由于硅钢薄板具有特 殊的性能，生产硅钢板的连续退火炉对炉底辊套管具有更加独特的要求，目前硅钢炉底辊所 使用的套管为碳质材料套管。

专利JP57137419A，JP57140377A，1092324A，CN1117479，CN1994967，CN2199206分别叙 述了硅钢炉底辊套管及其制备与表面处理方法，所制备的碳质炉底辊套管能够用于硅钢板的 成产。自20世纪80年代至今，这种碳质炉底辊套管为硅钢板的成产发挥了巨大的作用，一 直处于不可替代的地位。但是，经过多年的生产应用情况表明，也存在一些突出的问题，主 要表现在：使用过程中产生表面结瘤，划伤硅钢板的表面，影响硅钢板的电性能而造成废品； 耐磨性不好，使用一段时间后，套管中间被磨损变细而形成“哑铃状”，造成变形而出现次品； 抗氧化性不好，在热处理硅钢的高温条件下逐渐被炉中的高温H₂O气体所氧化，使碳质炉底 辊套管表面疏松、出现麻面、降低耐磨性、进而缩短使用寿命，同时也会出现加剧结瘤并影 响硅钢板质量等问题。

发明内容

本发明的任务是提供一种抗氧化性能好、强度高、耐磨性好、气孔率低、不结瘤和有利 于提高硅钢板质量的耐用型硅钢炉底辊套管及其制备方法。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：将2～10wt％的致密碳质原料大颗粒、2～ 10wt％的致密碳质原料小颗粒、80～95wt％的致密碳质原料细粉和0.3～2.0wt％的Si微粉混 合，外加上述配合料8～20wt％的结合剂，混碾20～30分钟。

本发明的制备工艺是：将混碾后的混合料压制成硅钢炉底辊套管管坯，压制成的硅钢炉 底辊套管管坯，经1400～1450℃条件下保温4～8小时焙烧；再置于密封的压力容器内，在真 空度为10000～20000Pa条件下保持15～30分钟，然后开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡， 抽气至真空度为10000～20000Pa，保持15～30分钟；最后在1950～2150℃的高温条件下保温 8～12小时，采用车床和磨床加工，将超高温烧成的硅钢炉底辊套管管坯加工至表面粗糙度≤ 12.5(国标GB1031-1983)，即制备成硅钢炉底辊套管。

上述技术方案中：致密碳质原料为致密不定形碳，其中的灰分≤1％；致密碳质原料大颗 粒为0.5～2.0mm，致密碳质原料小颗粒为0～0.5mm，致密碳质原料细粉≤200目；Si微粉 ≤300目；结合剂或为沥青粉或为沥青粉与酚醛树脂的混合物；压制成型是用等静压方法压 制成硅钢炉底辊套管管坯，压强为200～300MPa。

由于采用上述技术方案，本发明采用致密碳素材料和Si微粉，配料是以细粉为主，所制 备的耐用型硅钢炉底辊套管具有体积密度大、气孔率低而且孔径小等优点；同时在高温烧成 过程中，Si微粉与C反应生成SiC微晶体，可以增加套管的强度、增强耐磨性，提高了该套 管的抗氧化性能；高温烧成时，无定形碳容易石墨化而转化成石墨结构，有利于其表面的自 润滑性能，保障硅钢板的表面光洁度，在生产使用中表面不结瘤，克服了因表面结瘤而划伤 硅钢板的问题。由于该套管具有抗氧化性和耐磨性好的特点，可有效减缓套管的使用磨损， 增强材料的耐用性，延长使用寿命，更重要的是保障了硅钢的正常生产，稳定产品质量，大 幅度提高生产效益。

因此，本发明具有使用寿命长、抗氧化性能好、强度高、耐磨性好、气孔率低、不结瘤 和有利于提高硅钢板质量的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明做进一步的描述，并非对保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式将要涉及到的原料理化技术参数统一描述如下，实施 例不再赘述：致密碳质原料为致密不定形碳，其中的灰分≤1％；致密碳质原料大颗粒为0.5～ 2.0mm，致密碳质原料小颗粒为0～0.5mm，致密碳质原料细粉≤200目；Si微粉≤300目； 压制成型是用液压机等静压方法压制成硅钢炉底辊套管管坯，压强为200～300MPa。

实施例1