专利名称：：炉底辊石墨碳套及其渗金属处理方法和专用设备的制作方法
技术领域：
：本发明属于冶金机械领域，特别涉及的是硅钢片加热炉内输送传递的炉底辊石墨碳套及其渗金属处理方法和专用设备。近年来国外钢铁冶炼及加工技术发展很快，为了尽快赶上世界先进水平，我国引进了不少精炼加热炉。为生产出优质硅钢片而引进了硅钢片加热炉，其加热炉中输送传递的炉底辊石墨碳套质量要求很高，一直依靠进口，国内生产一直用传统的“最紧密堆积”式工艺，生产出来的炉底辊石墨碳套，质量差，使用寿命短，成为国内亟待攻关解决的课题。本发明的目的是提出一个科学的石墨碳套配方，利用新的渗金属处理方法和使用配套的专用设备生产具有机械强度高，耐压、耐侵蚀和抗氧化性能好的炉底辊石墨碳套。本发明的目的是由如下技术方案实现的打破了传统的“最紧密堆积”式工艺配方，调整了石墨碳套原耕的粒度组合，加大了细粉料的所占比例，从而使得石墨碳套基体的体积密度和耐压强度明显提高，所提出的方案是，一种炉底辊石墨碳套是由优质煅后焦粉、粘合剂、附加焦料组成，其原料基本配方(重量百分比)为<p>其最佳配方为上述配方中的粘合剂为沥青；附加焦料为针状焦。以上石墨碳套的配方是在该厂生产的石墨元件配方的基础上，参照专利文献及有关专业文献进行修改，又经过四年多的改进试验得出的，但是配方仅是保证产品质量的一个条件，只有好的处理方法和配套的专用设备才能保证产品的全面质量，下面给出的石墨碳套相适应的处理方法。一种制造上述的炉底辊石墨碳套的处理方法为采用高纯度90％以上金属铬(或锆)作为渗料，将所用渗料与纯净的水溶液溶解在一起，使渗金属液浓度比为40-60％，让加工好的炉底辊石墨碳套放在专月的设备渗金属处理罐中作渗金属处理，再使渗金属处理罐内真空度为0.008-0.013MPa，然后罐内注入金属溶液，再启动压缩机，加压为0.4-0.6MPa。让石墨碳套在渗处理罐内保压停留80-120分钟，再将石墨碳套从渗处理罐中取出，经室温-200℃的烘干处理1-5小时，即完成了渗金属处理全过程。炉底辊石墨碳套经上述化学渗金属处理后具有了耐磨损和柔韧性好的双重优点，为了进行该项渗金属处理，设计出专门配套的浸渍设备渗金属处理罐，其具体设计如下。一种使用上述化学渗金属处理方法制造的前面所述的炉底辊石墨碳套的专用设备，其主体设备为一个渗金属处理罐，渗金属处理罐由罐盖、罐壳及罐壳内放置的出装架组成，罐盖上安装有真空表、压力表、液面指示器；罐壳的一侧壁上连接一根吸压连道管，罐壳壁的另一侧连接一根两罐联通管，罐壳壁的另一侧还设有一根玻璃管液面计；罐壳的底部连接一根三罐联通管；罐盖与罐壳用紧固螺丝扣结在一起；在渗处理罐中还放置一个出装架，出装架是由竖直平行的立柱和横梁构成的立体框架，并在上下对应的横梁上固定设有上下对应的凸起，凸起的大小与石墨碳套两端的凹槽相匹配，凸起是用来使石墨碳套固定在出装架上用的，只要渗金属罐内腔能容得下出装架，出装架上装多少根石墨碳套都能一次处理完。上面所述的炉底辊石墨碳套化学渗金属处理的专用设备渗处理罐在两罐联通管及三罐联通管前端上分别设有控制阀门；出装架顶端设有吊装环。上述炉底辊石墨碳套的配方、渗金属处理方法是申请专利请求保护的主要内容，也是制造石墨碳套整个生产工艺中的两个主要环节。制作石墨碳套整个生产工艺流程大致如下石油焦煅烧—粉碎—配料(添加附加焦料)—混捏—压型—一次焙烧—一次高压浸—二次焙烧—二次高压浸—三次焙烧—石墨化—机加工—化学处理—低温干燥—包装。本发明石墨碳套的配方就是整个工艺流程中第三道工序“配料”中的优选配方；而渗金属处理方法是整个工艺流程中第十三道工序“化学处理”中的具体的化学处理方法；而“专用设备”就是石墨碳套在“化学处理”工序中的最佳配套专用设备，在石墨碳套生产中由于本发明优化了配方，又在专用设备中进行渗金属的处理，使得石墨碳套产品质量提到了新的高度。本发明“炉底辊石墨碳套及其渗金属处理方法和专用设备”研究出来以后，优点很多，制做出来的炉底辊石墨碳套，应用于冷轧、热轧、硅钢片加热炉的炉底辊子中作传输碳套，其机械强度和柔性比原国产同类产品都高的多，其耐压、耐侵蚀、耐高温和抗氧化指标已达到冶金工业部YB4088-92行业标准，有的指标还超过了国外同类产品。本发明炉底辊石墨碳套指标简表本发明申请专利前于94年6月7日在“中国专利信息中心”、“中国专利局自动化工作部”进行过检索，《检索报告》中给出6篇文献①EP0452561HO5B3/16②WO91/04230HO5B3/16③CN85202601F21D11/02④JP64-52393HO5B3/66⑤JP1-92324C21D9/56⑥JP57-140377CO4B35/54，均为背景文献A，没有影响本发明的新颖性及创造性文献。附图1为渗金属处理罐的结构示意附图2为出装架结构示意图；附图3为出装架横断面示意图；附图4为炉底辊石墨碳套在加热炉中应用的示意图；附图5为渗金属处理使用情况示意图。图示说明1为渗处理罐，2为罐壳，3为罐盖，4为紧固螺丝，5为真空表，6为压力表，7为液面指示器，8为吸压联通管，9为两罐联通管，10为三罐联通管，11为石墨碳套，12为出装架，13为立柱，14为横梁，15为凸起，16为吊装环，17为玻璃管液面计，18为储液罐，19为搅拌罐，20为真空罐，21为压缩机，22为进料口，23为电机，24为固定销，25为凹槽，26为硅钢片，27为空心轴，28为轴承，29为链轮，30为发热体，31为炉膛，32为耐火衬，33为炉壳，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7为阀门。附图1为渗处理罐结构示意图，实际是渗金属处理炉底辊石墨碳套的主要设备，由于渗金属处理中用的是铬(或锆)溶液，而且工艺中要抽真空，加压力，所以对罐体制造的材料应耐酸耐压，耐压用钢板厚度设计可解决，耐酸可以用加塑料内衬或在罐体内涂层解决，罐体连通的管道承受压力小，但应注意耐铬(或锆)酸即可，罐体与管道的连接最好用焊接。附图2和附图3为出装架结构示意图，由于炉底辊石墨碳套很重，所以出装架(12)的立柱(13)和横梁(14)应要求强度高，又要耐铬(或锆)酸腐蚀，立柱(13)和横梁(14)的连接也应用焊接为好；出装架(12)可以设计多种，如用一根高强度的立柱(13)，上下各焊接交叉的几根横梁(14)，上下对应横梁(14)上设有成对的凸起(15)，凸起的大小应与石墨碳套(11)两端的凹槽(25)匹配，使立柱(13)的周图装满石墨碳套(11)等待放入渗处理罐(1)内作渗金属处理；出装架(2)也可由二根或4根平行的立柱(13)，上下两端各由横梁(14)焊接成立体框架；但是，最好是用三根平行的立柱(13)上下两端各焊接上横梁(14)组成三角形立体框架，中间可以装一根炉底辊石墨碳套(11)，也可以装二根、三根………七根(如附图2和3)，如果加长横梁(14)还可以装更多的石墨碳套(11)，只要渗处理罐(1)的内腔能容纳下出装架(12)，一次罐内就可渗金属处理更多的石墨碳套。附图4为炉底辊石墨碳套在加热炉内应用的示意图，石墨碳套(11)的空腔中插入空心轴(27)，在碳套两端成90度方向的凹槽(25)处，用固定销(24)固定在空心轴(27)上，空心轴(27)的两端插入固定在炉壳(33)和耐火衬(32)上的轴承(28)中，炉膛(31)下部有发热体(30)，在链轮(29)的转动下，带动石墨碳套(11)转动，铺放在石墨碳套(11)上的硅钢片(26)在加热炉膛(31)中被输送行进。附图5为渗金属处理使用情况示意图，是实际操作示意图，需要配上储液罐(18)、搅拌罐(19)及真空泵(20)和压缩机(21)与渗金属处理罐(1)连接配合起来才能完成炉底辊石墨碳套的化学渗金属处理过程，下面将结合实施例详细说明。实施例实施例1炉底辊石墨碳套配方为配方一</tables>配方二配方三实施例2一种炉底辊石墨碳套渗金属处理方法为采用95％的三氧化二铬溶于纯水中，使渗液浓度比为50％，在渗金属处理罐中处理，先使罐内真空度为0.01MPa，后注入三氧化二铬溶液后启动压缩机加压至0.4MPa，石墨碳套在渗处理罐中保压停留80分钟，然后出罐，再经150℃烘干即完成渗金属处理工艺过程。实施例3参照附图1、2、3及附图5详述炉底辊石墨碳套渗金属处理工艺全过程首先使渗处理罐(1)中罐壳(2)的一侧连通出来的两罐联通管(9)通过带有阀门(K1)的管道与储液罐(18)的上部连通，再让渗处理罐(1)的罐壳(2)另一侧的吸压联通管(8)分别通过带有阀门(K6)的管道与真空泵(20)连通，再通过带有阀门(K7)的管道与压缩机(21)连通；使渗处理罐的罐壳(2)的底部的三罐连通管(10)分别通过带有阀门(K4)的管道与储液罐(18)的底部连通，再通过带有阀门(K5)的管道与搅拌罐(19)的底部连通，这实现了三罐底部的相互连通；然后，一方面把制做好的石墨碳套(11)固定卡在出装架(12)凸起(15)上；另一方面先关闭附图5中的所有阀门(K1……K7)，然后将浓度比为50％的三氧化二铬渗金属溶液，由进料口(22)加入到搅拌罐(19)内，启动电机(23)，把溶液搅拌混合均匀，然后打开阀门(K5、K4、K1、K6)，启动真空泵(20)，将混合金属液吸入到储液罐(18)内，然后关闭门(K1)，打开渗处理罐罐盖(3)，将已装好石墨碳套(11)的出装架(12)通过吊装环(16)装入渗处理罐(1)中，再将罐盖(3)和罐壳(2)用紧固螺丝(4)扣紧在一起，然后启动真空泵(20)使渗处理罐(1)的真空度达到0.01MPa，对石墨碳套(11)进行真空处理，然后关闭阀门(K6)，打开阀门(K2、K4、K3)，将储液罐(18)中的金属溶液吸入到渗处理罐(1)内，同时观察液面计(7)和玻璃管液面计(17)，使液面浸过出装架(12)的顶部，然后关闭阀门(K3、K4、K1)，再打开阀门(K7)，启动压缩机(21)，使渗处理罐(1)内的压力逐渐达到0.4MPa，对石墨碳套(11)的渗金属加压处理保压停留80分钟，然后打开阀门(K1)，将渗处理罐(1)中的金属溶液压入到储液罐(18)中待循环使用，然后打开罐盖(3)，将出装架(12)由渗处理罐(1)中吊装出来，在炉内150℃烘干处理，冷却后即完成了炉底辊石墨碳套的化学渗金属处理的全过程。权利要求1.一种炉底辊石墨碳套由煅后焦粉、粘合剂、附加焦料组成，其特征在于原料配方(重量百分比)为煅后焦为主料，不同粒度中各为0.5mm以下的占40-60％，(0.5-1)mm的占10-20％，粒度(1-2)mm的占0.1-5％；另加粘合剂8-18％；附加焦料5-35％。2.根据权利要求1所述的炉底辊石墨碳套，其特征在于配方中的粘合剂为沥青，附加焦料为针状焦。3.根据权利要求1或2所述的炉底辊石墨碳套，其特征在于其原料配方(重量百分比)为煅后焦中(0.001-0.075)mm粒度的占55％，(0.5-1)mm粒度的占12％(1-2)mm粒度的占2％；另加沥青占11％，针状焦占20％。4.根据权利要求1或2所述的炉底辊石墨碳套，其特征在于其原料配方为煅后焦中(0.001-0.075)mm粒度的占45％，(0.5-1)mm粒度的占16％，(1-2)mm粒度的占0.5％；另加沥青占14.5％针状焦占24％。5.一种权利要求1所述的炉底辊石墨碳套的渗金属处理方法，其特征在于采用纯度90％以上的金属铬(或锆)为渗料，将金属铬(或锆)与纯净水溶解为渗液，使渗液浓度比为40-60％，在渗金属处理罐中做渗金属处理；将炉底辊石墨碳套置于渗处理罐中，罐内先抽空度达到0.008-0.013MPa，然后注入金属铬(或锆)溶液，再加压力为0.4-0.6MPa，保压80-120分钟，然后由渗金属处理罐中取出炉底辊石墨碳套，再进行室温至200℃的烘干处理即完成了渗金属铬(或锆)的渗处理工艺。6.根据权利要求5所述的炉底辊石墨碳套的渗金属处理方法，其特征在于采用95％的三氧化二铬溶于纯水中，使渗液浓度比为50％，在渗金属处理罐中处理，先使罐内真空度为0.01MPa，注入三氧化二铬溶液后启动压缩机加压至0.4MPa，石墨碳套在渗处理罐中保压停留80分钟，然后出罐，再经150℃烘干即完成渗金属处理工艺过程。7.一种使用权利要求5所述方法对权利要求1所述的炉底辊石墨碳套进行渗金属处理的专用设备，其特征在于渗金属处理罐(1)是由罐壳(2)、罐盖(3)及罐壳(3)中放置的出装架(12)所组成，罐盖(3)上分别安装有真空表(5)、压力表(6)、液面指示器(7)；罐壳(2)一侧上方设有一根吸压联通管(8)；罐壳(2)另一侧上方设有一根两罐联通管(9)，两罐联通管(9)上设有阀门K1，罐壳(2)的另一侧设有一个玻璃管液面计(7)；罐壳(2)的底部连接一根三罐联通管(10)，三罐联通管(10)上设有阀门K3；罐盖(3)与罐壳(2)用紧固螺丝(4)扣接在一起；在渗处理罐(1)的内腔中还放置一个出装架(12)，出装架(12)是由竖直的立柱(13)和横梁(14)构成的立体框架，在出装架(13)上下对应的横梁梁(14)上固定有相向成对的凸起(15)，凸起(15)之间的距离及大小与石墨碳套(11)两端的长短及其凹槽(25)的大小相匹配。8.根据权利要求7所述的炉底石墨碳套渗金属处理专用设备，其特征在于出装架(12)顶部横梁(14)上设有一个吊装环(16)。全文摘要本发明炉底辊石墨碳套及其渗金属处理方法和专用设备，其炉底辊石墨碳套的配方主要由不同粒度的石油煅后焦、粘合剂及附加焦料组成；由上述配方加工出来的石墨碳套在专门设计的配套设备渗金属处理罐中进行真空、加压、渗金属铬(或锆)处理后，其机械强度和柔韧性、耐高温、耐侵蚀和抗氧化性都有明显提高，生产试验中延长了使用寿命，很有推广价值。文档编号C04B41/51GK1117479SQ94110738公开日1996年2月28日申请日期1994年8月22日优先权日1994年8月22日发明者崔连章申请人:山东省生建八三厂特种耐火材料厂