[发明专利]水冷炉辊绝热防护层结构及其制备方法

权利要求书

1.一种水冷炉辊绝热防护层结构，包括金属辊身(1)和套置在所述金属辊身(1)上的若干个辊环(2)，所述金属辊身(1)内部设有冷却水导管(3)，其特征在于：所述金属辊身(1)上由内之外依次为二氧化硅气凝胶层(4)、耐火纤维层(5)和浇注料层(6)，所述金属辊身(1)上设有若干个辊身Y形金属锚固件(7)，所述辊身Y形金属锚固件(7)的Y形平面与所述金属辊身(1)的中心轴垂直，所述辊环(2)的圆周面沿所述金属辊身(1)的长度方向向外延伸形成内凹的辊环凹面(8)，所述辊环凹面(8)上设有若干个辊环凹面Y形金属锚固件(9)，所述辊环凹面Y形金属锚固件(9)的Y形平面与所述金属辊身(1)的中心轴成40～60°夹角，且所述辊环凹面Y形金属锚固件(9)Y形平面的远端远离所述金属辊身(1)，所述辊身Y形金属锚固件(7)和辊环凹面Y形金属锚固件(9)上均涂有二氧化硅气凝胶层(4)，所述辊身Y形金属锚固件(7)和辊环凹面Y形金属锚固件(9)均在所述浇注料层(6)内。

2.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述辊身Y形金属锚固件(7)和辊环凹面Y形金属锚固件(9)的Y形夹角为70～110°。

3.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：相邻两个所述辊身Y形金属锚固件(7)之间的Y形平面相互垂直。

4.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述辊身Y形金属锚固件(7)的高度为所述浇注料层(6)厚度的50～70％。

5.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述辊环凹面Y形金属锚固件(9)Y形平面的远端离所述金属辊身(1)的距离为所述浇注料层(6)厚度的40～60％。

6.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶层(4)由纳米二氧化硅气凝胶涂料、偶氮二甲酸钡发泡剂与P-19水性分散剂搅拌混合制备，重量百分比为：纳米二氧化硅气凝胶涂料90～98.5，偶氮二甲酸钡1～8，P-19水性分散剂0.5～2。

7.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述耐火纤维层(5)由硅酸铝耐火纤维、高铝耐火纤维或氧化铝耐火纤维中的一种组成，厚度为3～8mm。

8.根据权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构，其特征在于：所述浇注料层(6)采用耐火纤维增强的轻质莫来石浇注料浇注而成，其体积密度为1.4～1.7g/cm3。

9.一种如权利要求1所述水冷炉辊绝热防护层结构的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

A)用钢刷清理所述金属辊身(1)与辊环凹面(8)表面浮锈，吹扫干净；

B)将所述金属辊身(1)浇注段上辊身Y形金属锚固件(7)和所述辊环凹面(8)表面上辊环凹面Y形金属锚固件(9)的焊接位置留空，其他部位涂刷二氧化硅气凝胶层(4)，并阴干；

C)将所述金属辊身(1)浇注段采用耐火纤维层(5)包裹，并在所述辊身Y形金属锚固件(7)和辊环凹面Y形金属锚固件(9)的焊接位置预留孔洞方便下一步焊接；

D)按照所述金属辊身(1)轴向相邻列锚固件交错排布的方式焊接所述辊身Y形金属锚固件(7)，所述辊环凹面(8)中下部沿周向焊接所述辊环凹面Y形金属锚固件(9)；

E)将所述辊身Y形金属锚固件(7)和辊环凹面Y形金属锚固件(9)涂刷二氧化硅气凝胶层(4)，并阴干；

F)在所述金属辊身(1)浇注段套上模具并固定；

G)采用耐火纤维增强的轻质莫来石浇注料加水搅拌均匀后，沿所述金属辊身(1)浇注段中间处均匀加入，边加入边振动，当加入到模具一半左右时暂停加料，使浇注料内气体得到充分排出，再缓慢加料，达到规定高度后停止加料；

H)浇注成型24小时后脱模，自然养护一周，再放入烘烤炉内，以15℃/h升温速度缓慢升温至240～280℃，保温2～6小时后继续以15℃/h升温速度升温至280～300℃，保温5～10小时后自然冷却至室温，随后入库备用。