一种轧钢加热炉滑块及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型轧钢加热炉滑块，将滑块上部分与下部分分别进行精密铸造，上部分采用耐热温度高的合金，下部分采用耐热温度低的合金，在鱼尾式构件顶部涂覆耐高温绝热涂料，待涂料干燥后将上下部分卡合、焊接，抛丸处理，最后将滑块沿冷却水管轴线双排交错焊在冷却水管上，本发明生产的全热滑块能明显缓解出炉钢坯的加热黑印，温差降幅达50％，黑印温差减小后，加热炉的待温时间缩短，班组的产量提高约3％；而高温段强制加热现象也基本消除，煤气的利用效率不断提高，加之机组产量的提升，吨钢煤气消耗下降约7％；加热炉高温段温度也从之前的1300℃下降到目前的1260℃左右，同时钢坯在炉时间减少，氧化烧损厚度减少约0.2％。
【专利说明】一种轧钢加热炉滑块及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轧钢加热炉水梁滑块结构和生产方式改进【技术领域】，具体的说是一种轧钢加热炉滑块及其生产方法。
【背景技术】
[0002]轧钢加热炉中的钢坯在滑块的支撑下，通过辐射和对流传热温度上升至开轧温度。然而，由于底部水梁和滑块的遮蔽作用，钢坯不断通过滑块向底部水梁传输热量，与滑块接触部位的温度往往比其他部位低，形成黑印。板坯温度不均匀，对轧制过程中的轧辊与压下系统形成较大的冲击负荷。黑印严重时，轧钢一级自动化自动厚度控制系统不能完全补偿因黑印产生的厚度变化，造成厚度非计划，对成材率合同交付经济效益均产生较大的影响(吴波，谢广平.新型滑块在天钢带钢厂加热炉上的应[J].天津冶金，2004，3:10-11)。近两年市场不景气，必须生产一些高附加值的钢材才能满足效益的要求，如:生产管线钢X85，大变形管线X80HD，9Ni钢等，这样对加热炉的加热温度，黑印点的温度有了更高的要求。
[0003]目前，为减少黑印处与正常加热区域的温差，不少厂家对水梁上的滑块做了改进。主要是通过增加热阻减少钢坯向水梁传递的热量。比如，用间断分布的半热或全热耐热合金滑块替代传统的连续圆钢棒；用热阻更大的耐热合金，ZGCr28Ni48W5、ZGCr25Ni20、ZGCr25Ni35、ZGCr28Ni48W、IS Co20、IS Co40、IS Co50 等，替代传统的 45 钢；减小滑块底部与水梁的接触面积以增加热阻。
[0004]一般滑块的结构说明书附图1所示，经计算，在加热炉均热区，当滑块顶端E点温度达1138°C时，而在保温层中的C点温度仅为903°C (邹方茂、施璐、王军等.基于Mathcad的轧钢加热炉水梁垫块温度计算与实验分析[CL中国工程热物理学会传热传质学学术年会.2012)。在一定限度内，钴基耐热合金中的钴含量越高，耐热温度越高，耐热温度越高，合金造价也越高。
[0005]耐热合金的成本远高于传统的碳素钢，原料中，纯铁约为7 000元/吨,纯铬约为100 000元/吨，纯镍约为100 000元/吨，纯钴约为400 000元/吨，尤其是钴基耐热合金ZGCo20、ZGCo40、ZGCo50。为降低成本，有人采用复合铸造的方式，底部采用耐热温度低顶部采用耐热温度高的合金制造滑块。
[0006]然而，孔洞式全热滑块整体采用同种合金，价格相对较高；复合铸造制成的滑块的热阻却相对较高。
[0007]因此，为克服上述技术的不足而设计出一款能明显缓解出炉钢坯的加热黑印，黑印温差减小后，加热炉的待温时间缩短，煤气的利用效率不断提高，降低生产成本的一种轧钢加热炉滑块及其生产方法，正是发明人所要解决的问题。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种轧钢加热炉滑块及其生产方法，其结构简单，使用方便，能明显缓解出炉钢坯的加热黑印，黑印温差减小后，加热炉的待温时间缩短，煤气的利用效率不断提高，降低生产成本，有非常好的实用价值。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种轧钢加热炉滑块，其特征在于:滑块包含滑块上部分、滑块下部分，滑块上部分上设置有鱼尾式结构的突出部分和鱼尾式结构的凹陷部分，滑块下部分上设置有与滑块上部分对应的鱼尾式结构的突出部分和鱼尾式结构的凹陷部分，滑块上部分和滑块下部采用间隙配合。
[0010]一种轧钢加热滑块的生产方法。其特征在于如下步骤:
[0011]I)将滑块顶部与底部分开铸造，上部分采用耐热温度高的合金，下部分采用耐热温度低的合金；2)在鱼尾式构件顶部涂覆耐高温绝热涂料，上下部分卡合、焊接，抛丸处理；3)将滑块焊在冷却水管上。
[0012]进一步，按照权利要求1所述滑块生产方法，其特征在于步骤I)所述耐热合金根据炉段不同而分别为:加热I段上部分为is Co20、下部分为ZGCr25Ni20Si2 ;加热2段上部分为IS Co50或IS Co40、下部分为ISCo20 ;均热段上部分为IS Co50、下部分为IS Co20 ；
[0013]进一步，按照权利要求1所述滑块生产方法，其特征在于步骤2)，所述涂料为FY-1耐高温隔热涂料；
[0014]进一步，按照权利要求1所述滑块生产方法，其特征在于步骤2)所述焊接方式为钎焊或埋弧焊；
[0015]进一步，按照权利要求1所述滑块生产方法，其特征在于步骤2)所述钎焊焊条为A302、A307、A402、A407、Co20、Co50等不锈钢焊条，埋弧焊焊丝为H08Cr26Ni21或H12Cr26Ni21Si ；
[0016]进一步，按照权利要求1所述滑块生产方法，其特征在于步骤3)所述滑块在冷却水管上的排布方式为双排交错排布。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]1、经钢厂生产验证，使用普通滑块，最大黑印温差高达150-200°C，使用本发明生产的全热滑块能明显缓解出炉钢坯的加热黑印，温差降幅达50%。黑印温差减小后，加热炉的待温时间缩短，班组的产量提高约3% ;而高温段强制加热现象也基本消除，煤气的利用效率不断提高。加之机组产量的提升，吨钢煤气消耗下降约7% ;加热炉高温段温度也从之前的1300°C下降到目前的1260°C左右，同时钢坯在炉时间减少，氧化烧损厚度减少约0.2%。本发明生产的全热滑块使用一年后，仍然保持原有的几何形状，顶端磨损量小于4mm,使用寿命至少可达3年。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是传统滑块结构示意图；
[0020]图2是滑块上部分结构示意图；
[0021]图3是滑块下部分结构示意图；
[0022]图4是滑块鱼尾式卡合示意图；
[0023]图5是滑块在水`梁上的排布示意图。
[0024]附图标记说明:1-鱼尾式结构的突出部分；2_鱼尾式结构的凹陷部分；3_滑块上部分；4_滑块下部分；5_滑块；6_水梁。【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0026]一种轧钢加热炉滑块，滑块包含滑块上部分3、滑块下部分4，滑块上部分3上设置有鱼尾式结构的突出部分I和鱼尾式结构的凹陷部分2，滑块下部分4上设置有与滑块上部分3对应的鱼尾式结构的突出部分I和鱼尾式结构的凹陷部分2，滑块上部分3和滑块下部4采用间隙配合。
[0027]本发明采用的技术方案步骤如下:
[0028]I)将滑块5顶部与底部分开铸造，上部分采用耐热温度高的合金，下部分采用耐热温度低的合金；2)在鱼尾式构件顶部涂覆耐高温绝热涂料，上下部分卡合、焊接，抛丸处理；3)将滑块沿冷却水管轴线双排交错焊在其上。
[0029]步骤I)所述铸造滑块上下结构分别如图2、图3所示，鱼尾式卡合结构如图4所示，鱼尾式卡合能增强上下结构间的结合强度，也能进行定位，保证滑块5整体的形状与尺寸不产生超出规定的偏差。上下结构为间隙配合。根据新型滑块5工作面温度提高的要求，应选择适合加热炉内各段要求的耐热合金材料，以保证滑块5的高温机械强度、蠕变强度、高温抗氧化性、耐磨性和耐急冷急热性。各炉段材质如下表所示:
【权利要求】
1.一种轧钢加热炉滑块，其特征在于:滑块包含滑块上部分、滑块下部分，滑块上部分上设置有鱼尾式结构的突出部分和鱼尾式结构的凹陷部分，滑块下部分上设置有与滑块上部分对应的鱼尾式结构的突出部分和鱼尾式结构的凹陷部分，滑块上部分和滑块下部采用间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于生产方法包含步骤:1)将滑块顶部与底部分开铸造，上部分采用耐热温度高的合金，下部分采用耐热温度低的合金；2)在鱼尾式构件顶部涂覆耐高温绝热涂料，上下部分卡合、焊接，抛丸处理；3)将滑块焊在冷却水管上。
3.根据权利要求2所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于步骤I)所述耐热合金根据炉段不同而分别为:加热I段上部分为is Co20、下部分为ZGCr25Ni20Si2 ;加热2段上部分为IS Co50或IS Co40、下部分为ISCo20 ;均热段上部分为IS Co50、下部分为 IS Co20。
4.根据权利要求2所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于步骤2)，所述涂料为FY-1耐高温隔热涂料。
5.根据权利要求2所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于步骤2)所述焊接方式为钎焊或埋弧焊。
6.根据权利要求2所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于于步骤2)所述钎焊焊条为A302、A307、A402、A407、Co20、Co50等不锈钢焊条，埋弧焊焊丝为H08Cr26Ni21或 H12Cr26Ni21Si。
7.根据权利要求2所述的一种轧钢加热炉滑块的生产方法，其特征在于步骤3)所述滑块在冷却水管上的排布方式为双排交错排布。
【文档编号】C21D9/70GK103725865SQ201310726634
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】叶希 申请人:叶希