专利名称：一种硅钢炉底辊套管及其制备方法
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， CNl 117479，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 10衬％的致密碳质原料 大颗粒、2 IOwt %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. Owt%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°C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°C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< ；致密 碳质原料大颗粒为0. 5 2. Omm,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°C条件下保温4 8小 时的焙烧工序改成180 220°C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。
具体实施例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. Omm,致密碳质原料小颗粒为0 0. 5mm,致密碳质原料细粉彡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 95衬％的致密碳质原料细粉和0. 3 0. 8衬％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。将混碾后的混合料压制成硅钢炉底辊套管管坯，在180 200°C条件下保温6 8 小时，再置于密封的压力容器内，在真空度为10000 15000Pa条件下保持20 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 15000Pa， 保持20 30分钟；最后在2100 2150°C的高温条件下保温8 10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， 下同)，即制备成硅钢炉底辊套管。实施例2一种硅钢炉底辊套管及制备方法。将6 10wt%的致密碳质原料大颗粒、2 6wt%的致密碳质原料小颗粒、85 90衬％的致密碳质原料细粉和0. 8 1. 2衬％的Si微 粉混合，外加上述配合料6 10wt%的酚醛树脂，混碾20 30分钟，压制成硅钢炉底辊套
管管坯。将混碾后的混合料压制成硅钢炉底辊套管管坯，在180 200°C条件下保温6 8 小时，再置于密封的压力容器内，在真空度为10000 15000Pa条件下保持20 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 15000Pa， 保持20 30分钟；最后在2050 2100°C的高温条件下保温8 10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，即制备成硅钢炉底 辊套管。实施例3一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、6 IOwt %的致密碳质原料小颗粒、85 90wt%的致密碳质原料细粉和1. 2 1. 6wt%的Si微 粉混合，外加上述配合料8 12wt%的酚醛树脂，混碾20 30分钟，压制成硅钢炉底辊套
管管坯。将混碾后的混合料压制成硅钢炉底辊套管管坯，在200 220°C条件下保温4 权利要求
一种硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于将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，即制备成硅钢炉底辊套管。
2.根据权利要求1所述的硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的致密碳质原 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. 5_，致密碳质原料细粉彡200目。
3.根据权利要求1所述的硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的Si微粉 彡300目。
4.根据权利要求1所述的硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的压制是采用 等静压方法压制成硅钢炉底辊套管管坯，压强为200 300MPa。
5.根据权利要求1 4所述的硅钢炉底辊套管的制备方法所制备的硅钢炉底辊套管。
全文摘要
本发明涉及一种硅钢炉底辊套管及制备方法。其技术方案是将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，外加上述原料5～15wt％的酚醛树脂；混碾后压制成硅钢炉底辊套管管坯，在180～220℃条件下保温4～8小时，再置于压力容器内，在真空度为10000～20000Pa条件下保持15～30分钟，然后注入液态酚醛树脂，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，机械加工加工至表面粗糙度≤12.5。本发明工艺简单和能耗低；所制备的产品具有抗氧化性能好、强度高、耐磨性好、气孔率低、不结瘤和能提高硅钢板质量的特点。
文档编号C04B35/66GK101817687SQ20091027345
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者刘奎然, 白晨, 祝洪喜, 邓承继, 钟庆 申请人:武汉科技大学