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1、10申请公布号CN104150928A43申请公布日20141119CN104150928A21申请号201410387970122申请日20140808C04B35/6620060171申请人湖北朗驰新型材料有限公司地址430085湖北省武汉市青山区武钢北湖工业园区72发明人祝洪喜曾宪刚骆忠汉74专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所特殊普通合伙42222代理人张火春54发明名称一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法57摘要本发明涉及一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其技术方案是用打浆机将耐火纤维搅拌分散为耐火纤维料浆，将耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯；。
2、再将炉底辊套管的湿管坯烘干成炉底辊套管的外层管坯，将炉底辊套管的外层管套装在刚性管芯上组装成炉底辊套管坯；然后将组装后的炉底辊套管坯经结合剂溶液浸泡，在200500条件下热处理48小时；最后将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。本发明具有强度高、抗氧化性好、使用寿命长和有利于提高钢板质量的特点。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号CN104150928ACN104150928A1/1页21一种具有表面柔性的高温炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤。
3、是第一步、制备料浆将耐火纤维置于装有水溶液的制浆池或制浆桶中，用打浆机搅拌分散为耐火纤维料浆；第二步、成型与干燥将所述耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房或干燥器中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯；第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在刚性管芯上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于结合剂溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯；第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在200500条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加。
4、工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。2根据权利要求1所述的具有表面柔性的高温炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的耐火纤维为硅酸铝耐火纤维、莫来石耐火纤维、氧化铝耐火纤维和氧化锆耐火纤维中的一种。3根据权利要求1所述的具有表面柔性的高温炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的刚性管芯为耐热钢管、石英质陶瓷管、高铝质陶瓷管、莫来石质陶瓷管、氧化铝质陶瓷管、碳化硅质陶瓷管和氮化硅质陶瓷管中的一种。4根据权利要求1所述的具有表面柔性的高温炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的结合剂溶液为硅溶胶、水玻璃、工业磷酸或磷酸二氢铝与水配制的质量浓度为0510的溶液，或为水溶性酚醛树脂与水配制成的质量浓。
5、度为0810的溶液。5一种具有表面柔性的高温炉底辊套管，其特征在于所述的具有表面柔性的高温炉底辊套管是根据权利要求14项中的任一项所述的具有表面柔性的高温炉底辊套管的制备方法所制备的具有表面柔性的高温炉底辊套管。权利要求书CN104150928A1/6页3一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法技术领域0001本发明属于炉底辊套管技术领域。具体涉及一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。背景技术000220世纪80年代以来，钢铁工业开发出连续退火炉用于生产高质量钢薄板，由此产生了对高质量炉底辊的实际需求，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物理性能，生产硅。
6、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。0003专利JP57140377A、JP57137419A、CN1117479、CN1994967、CN2199206和CN1092324A分别叙述了硅钢炉底辊套管及其制备和表面处理方法，所制备的碳质炉底辊套管能够用于硅钢板的生产，其中日本炉底辊套管的质量虽较好。但在生产应用中也存在一些突出的问题，例如耐磨性差，使用一段时间后炉底辊套管中间被磨损变细而形成“哑铃状”，造成钢板变形而出现次品；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和耐磨性降低，进而缩。
7、短使用寿命。专利CN1172172用等离子喷涂技术先在辊基的底层喷涂NICR合金、再在混合的过渡层喷涂NICR合金和Y2O3ZRO2陶瓷、然后在表面层喷涂Y2O3ZRO2陶瓷，最后将喷涂好的炉底辊打磨抛光，可提高炉底辊的表面硬度及耐磨性，但不能解决氧化物陶瓷与氧化铁的化学亲合性与结瘤问题，实际生产使用中出现炉底辊表面结瘤并划伤硅钢板而造成废品。专利CN1056193C采用浸渍处理罐进行真空、加压、渗金属铬或锆处理，以期增加炉底辊石墨碳套的机械强度和柔韧性，但该发明还是属于炭质材料制作的刚性制品。专利CN1924031选用国产耐火纤维制品，采用三重加固法和内柔外刚结构，提高炉底辊的抗热震性和绝热。
8、性能，但炉底辊的表层部分还是刚性体，未能解决炉底辊表面结瘤问题。为解决结瘤等问题，专利CN101885615B尽管较好地克服上述问题，但还是属于刚性物体，辊的表面与钢板刚性接触，难以避免磨损问题。发明内容0004本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种强度高、抗氧化、耐磨损和有利于提高钢板质量的具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。0005为实现上述任务，本发明所采用的技术方案的具体步骤是第一步、制备料浆将耐火纤维置于装有水溶液的制浆池或制浆桶中，用打浆机搅拌分散为耐火纤维料浆。0006第二步、成型与干燥将所述耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯。
9、置入烘干房或干燥器中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管说明书CN104150928A2/6页4坯。0007第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在刚性管芯上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于结合剂溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在200500条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0008所述的耐火纤维为硅酸铝耐火纤维、莫来石耐火纤维、氧化铝耐火纤维和氧化锆耐火纤维中的一种。0009。
10、所述的刚性管芯为耐热钢管、石英质陶瓷管、高铝质陶瓷管、莫来石质陶瓷管、氧化铝质陶瓷管、碳化硅质陶瓷管和氮化硅质陶瓷管中的一种。0010所述的结合剂溶液为硅溶胶、水玻璃、工业磷酸或磷酸二氢铝与水配制的质量浓度为0510的溶液，或为水溶性酚醛树脂与水配制成的质量浓度为0810的溶液。0011由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果本发明采用强度高、耐热性好的耐热钢管或耐火陶瓷管芯，能够保证炉底辊套管在使用过程中不弯曲变形，能够保证承托被加热钢板的工业要求；炉底辊套管的外层采用耐火纤维层，耐火纤维层与钢板柔性接触，有利于钢板的表面质量，而且采用的耐火纤维都是氧化物纤维，能避免高温氧。
11、化损坏问题，可增强材料的耐用性，延长使用寿命，提高经济效益。0012因此，本发明具有强度高、抗氧化性好、使用寿命长和有利于提高钢板质量的特点。具体实施方式0013下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。0014实施例1一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将莫来石耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，用打浆机搅拌分散为莫来石耐火纤维料浆。0015第二步、成型与干燥将所述莫来石耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。001。
12、6第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在氧化铝质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于浓度为053的水玻璃溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在200300条件下热处理48小时，得到说明书CN104150928A3/6页5热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0017实施例2一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将硅酸铝耐火纤维置于装有水溶液的制浆桶中，用打浆机搅拌分散为硅酸铝。
13、耐火纤维料浆。0018第二步、成型与干燥将所述硅酸铝耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入干燥器中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0019第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在耐热钢管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为36的硅溶胶溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在300400条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。002。
14、0实施例3一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将氧化铝耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，用打浆机搅拌分散为氧化铝耐火纤维料浆。0021第二步、成型与干燥将所述氧化铝耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0022第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在碳化硅质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为710的磷酸二氢铝溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套。
15、管坯置于热处理炉中，在400500条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0023实施例4一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆说明书CN104150928A4/6页6将氧化锆耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，用打浆机搅拌分散为氧化锆耐火纤维料浆。0024第二步、成型与干燥将所述氧化锆耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房或干燥器中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0025第三步、组装与。
16、浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在氮化硅质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为47的工业磷酸溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在300450条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0026实施例5一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将硅酸铝耐火纤维置于装有水溶液的制浆桶中，用打浆机搅拌分散为硅酸铝耐火纤维料浆。0027第二步、成型与干燥将所述硅酸铝。
17、耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0028第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在高铝质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为154的水玻璃溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在260320条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0029实施例6一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其。
18、制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将莫来石耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，再用打浆机搅拌分散为莫来石耐火纤维料浆。0030第二步、成型与干燥先将所述莫来石耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管说明书CN104150928A5/6页7坯。0031第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在石英质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为36的硅溶胶溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热。
19、处理炉中，在200300条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0032实施例7一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将氧化锆耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，再用打浆机搅拌分散为氧化锆耐火纤维料浆。0033第二步、成型与干燥先将所述氧化锆耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0034第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在莫来石质陶瓷管上，组装。
20、成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为25的水溶性酚醛树脂溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在200250条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0035实施例8一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将硅酸铝耐火纤维置于装有水溶液的制浆桶中，用打浆机搅拌分散为硅酸铝耐火纤维料浆。0036第二步、成型与干燥将所述硅酸铝耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管。
21、坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入干燥器中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0037第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在耐热钢管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为052的水溶性酚醛树脂溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。说明书CN104150928A6/6页8第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在300400条件下热处理48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0038实施例9一种具有表面柔性的高温炉底辊套管及其制备。
22、方法。其制备方法的具体步骤是第一步、制备料浆将氧化铝耐火纤维置于装有水溶液的制浆池中，用打浆机搅拌分散为氧化铝耐火纤维料浆。0039第二步、成型与干燥将所述氧化铝耐火纤维料浆装入模具中压制为炉底辊套管的外层湿管坯，再将炉底辊套管的外层湿管坯置入烘干房中，升温至110，保温24小时，获得炉底辊套管的外层管坯。0040第三步、组装与浸泡将炉底辊套管的外层管坯套装在碳化硅质陶瓷管上，组装成炉底辊套管坯；再将组装后的炉底辊套管坯置于质量浓度为510的水溶性酚醛树脂溶液中浸泡，取出沥干，得到浸泡后的炉底辊套管坯。第四步、热处理与表面加工处理将浸泡后的炉底辊套管坯置于热处理炉中，在400500条件下热处理。
23、48小时，得到热处理后的炉底辊套管；再将热处理后的炉底辊套管的表面进行机械加工和修整，制得具有表面柔性的高温炉底辊套管。0041本具体实施方式采用具有柔性的耐火纤维和强度高、耐高温的刚性套管制备成复合炉底辊套管，由于管芯采用了强度高、耐热性好的耐热钢管或耐火陶瓷管，能够保证炉底辊套管在使用过程中不弯曲变形，能够保证承托被加热钢板的工业要求；套管的外层采用耐火纤维层，耐火纤维层与钢板柔性接触，有利于钢板的表面质量，而且采用的耐火纤维都是氧化物耐火纤维，不存在高温氧化损坏问题，可增强材料的耐用性，延长使用寿命，提高经济效益。0042因此，本具体实施方式具有强度高、抗氧化性好、使用寿命长并有利于提高钢板质量的特点。说明书CN104150928A。