[发明专利]一种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。尤其涉及一种硅钢炉底辊套管及制备方法。 

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，而生产硅钢板的连续退火炉中所使用的碳质材料炉底辊套管具有关键作用。由于硅钢薄板具有特殊的性能，对炉底辊套管就相应具有非常独特的性能要求，因此，炉底辊套管的生产工艺过程十分复杂，不但周期长而且能耗高。如专利JP57137419A，JP57140377A，1092324A，CN1117479，CN1994967，CN2199206所述的硅钢炉底辊套管及其制备与表面处理方法，都要经过配料、压制成型、焙烧、真空渗透、超高温烧成、机械加工等工艺过程制备成硅钢炉底辊套管，其生产工艺过程复杂、周期长、能耗高。 

发明内容

本发明的任务是提供一种工艺简单、生产能耗低的硅钢炉底辊套管的制备方法，用该方法制备的硅钢炉底辊套管具有抗氧化性能好，强度高、耐磨性好、气孔率低、不结瘤、有利于提高硅钢板质量等特点。 

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5～15wt％的酚醛树脂，混碾20～30分钟。 

将混碾后的混合料压制成硅钢炉底辊套管管坯，在180～220℃条件下保温4～8小时，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，然后开启阀门注入液态酚醛树脂至该管坯全部被浸泡，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。 

在本发明的技术方案中：质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；压制是采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，本发明相对于申请人同日申请的“一种耐用型硅钢炉底辊套管及其制备方法”发明专利，取消了焙烧工序，将1400～1450℃条件下保温4～8小时的焙烧工序改成180～220℃条件下保温4～8小时的热处理，能有效地降低套管的生产能耗 

另外，由于本发明采用致密无定形碳素材料和Si微粉，配料是以细粉为主，所制备的套管具有体积密度大、气孔率低而且孔径小等优点，而且在高温条件下Si微粉与C会反应生成SiC微晶体以增加套管的强度和耐磨性，并提高套管的抗氧化性能，无定形碳容易石墨化而转化成石墨结构，有利于套管表面的自润滑性能，保障硅钢板的表面光洁度。 

因此，本发明的生产工艺简单，能有效降低硅钢炉底辊套管的生产能耗；所制备的硅钢炉底辊套管具有抗氧化性能好、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等特点。 

具体实施方式

下面结合实施例，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所要涉及的原料的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 

一种硅钢炉底辊套管及制备方法。将2～6wt％的致密碳质原料大颗粒、2～6wt％的致密碳质原料小颗粒、90～95wt％的致密碳质原料细粉和0.3～0.8wt％的Si微粉混合，外加上述配合料5～8wt％的酚醛树脂，混碾20～30分钟。