專利名稱：具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火絕熱材料領(lǐng)域，特別涉及一種加熱爐爐輥的絕熱保護(hù)層的耐火材料及施工工藝。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)中的熱軋系統(tǒng)，加熱爐是必不可少的重要設(shè)備，而爐輥又承擔(dān)著艱巨而苛刻的工作任務(wù)，是加熱爐極其關(guān)鍵的組成部分，熱鋼坯在軋制時(shí)，它從加熱爐出來，通過爐輥輸送到軋機(jī)，這時(shí)鋼坯的溫度在1200℃-1300℃，由于爐輥與鋼坯直接長時(shí)間接觸，因此，爐輥的溫度也會很高，而爐輥兩端安裝著軸承，一端還裝有電動(dòng)機(jī)。如果它在高溫狀況下工作，不僅嚴(yán)重影響使用性能，而且還會大大縮短其使用壽命，因此，為避免這種情況的發(fā)生，對爐輥必須要采取絕熱降溫的保護(hù)措施，通水冷卻和加裝絕熱保護(hù)層就是最好的保護(hù)措施之一。在包鋼引進(jìn)德國SMG公司的薄板坯連鑄連軋(CSP)裝備中，由美國LOT公司提供加熱爐。該加熱爐的全水冷通軸型爐輥裝有絕熱保護(hù)層。這種絕熱保護(hù)層目前在全世界公開轉(zhuǎn)讓的有三種工藝裝備和技術(shù)形式。
第一種形式、采用澆注料作絕熱保護(hù)層，其優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟易掌握，易于施工，但缺點(diǎn)是容重大、導(dǎo)熱系數(shù)較高、絕熱性能較差，故能耗及動(dòng)力消耗較大，軸承壽命短，而且成本高。
第二種形式、采用耐熱鑄鐵作絕熱保護(hù)層，其優(yōu)點(diǎn)是使用壽命較長，再生利用率高，缺點(diǎn)是絕熱性能差、熱損大、動(dòng)力消耗大、軸承負(fù)荷大壽命短。
第三種形式、采用耐火絕熱纖維作絕熱層，用高溫膠進(jìn)行噴涂保護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低、容重小、熱損小、動(dòng)力消耗少，其缺點(diǎn)是使用壽命波動(dòng)較大、成本高，該材料國外還對我們封鎖。在包鋼引進(jìn)德國SMG公司的薄板坯連鑄連軋(CSP)裝備及工藝中，其爐輥的絕熱保護(hù)層便存在著因抗熱震性差導(dǎo)致表面破裂所引發(fā)整體剝落的缺陷，以致嚴(yán)重影響使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要打破國外材料、技術(shù)壟斷，采用國內(nèi)材料并創(chuàng)新工藝技術(shù)，提高抗熱震性，解決表面破裂引發(fā)的整體剝落缺陷，延長使用壽命，降低成本。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用耐火纖維制品(硅酸鋁纖維系列制品)導(dǎo)熱系數(shù)低、容重小、耐火度及使用溫度高、熱收縮率小、使用方便、成型容易、形式多樣、質(zhì)地柔軟等優(yōu)良的特性，將其作為爐輥的絕熱材料。具體產(chǎn)品形式有纖維氈、纖維毯、纖維繩、纖維襯墊、纖維編織物及其它適合使用的異型制品等，選擇其中一種或幾種產(chǎn)品包裹或纏繞在爐輥輥身上，作為絕熱層。為了使絕熱層與爐輥結(jié)合緊密，不因使用環(huán)境惡劣受震動(dòng)而剝離脫落，對絕熱保護(hù)層實(shí)行三重加固法。內(nèi)層加固，是由焊在輥身上的金屬釘狀物或包裹在輥身上的金屬固定網(wǎng)、架對絕熱保護(hù)層進(jìn)行加固；中層和外層加固，是在包裹或纏繞絕熱層的同時(shí)，要噴涂一種耐高溫的膠性涂料或高溫膠，對絕熱層起保護(hù)和加固雙重作用，并能抵御氧化鐵皮和燃?xì)饬鞯那忠u。必要時(shí)，還可以在絕熱纖維產(chǎn)品中添加耐熱合金絲或在絕熱層外纏繞耐熱合金絲形成絲網(wǎng)外殼，這樣進(jìn)行三重加固。
試驗(yàn)表明，利用國內(nèi)生產(chǎn)的硅酸鋁纖維、高溫膠或膠性高溫涂料產(chǎn)品完全可以取代國外進(jìn)口產(chǎn)品，使用性能毫不遜色，成本可降低近一半；這種內(nèi)柔外剛結(jié)構(gòu)的絕熱保護(hù)層的安裝及加固工藝切實(shí)可行，其抗熱震性明顯提高，使用壽命由過去的半年至一年提高到現(xiàn)在的一年至一年半，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
具體實(shí)施例方式
取一根爐輥，將一定數(shù)目的耐熱鋼釘間隔均勻地焊接在爐輥周身，鋼釘軸線與爐輥軸線相垂直，鋼釘尖頭向外，鋼釘長度應(yīng)小于絕熱保護(hù)層厚度，也可使用耐熱鋼網(wǎng)、架，網(wǎng)、架上固定同樣的耐熱鋼釘，固定方式為鉚、焊或鑲嵌。再取一塊或一段硅酸鋁纖維系列制品中的一種或幾種，然后將其緊密包裹或纏繞在爐輥輥身上，再加焊耐熱鋼壓板，壓緊硅酸鋁纖維制品；最外層用膠性高溫涂料或高溫膠均勻、飽滿、嚴(yán)密地涂抹在輥身和纖維制品上，對絕熱保護(hù)層起到加固和保護(hù)的雙重作用；從2003年開始，先后通過對38支爐輥的絕熱保護(hù)層材料和工藝進(jìn)行試驗(yàn)，取得了良好效果，經(jīng)使用證明，這種內(nèi)柔外剛的絕熱保護(hù)層結(jié)構(gòu)以及三重加固工藝措施，使加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層具備了良好的抗熱震性能，克服了用進(jìn)口材料制成的絕熱保護(hù)層因表面破裂而引發(fā)的整體剝落的缺陷，大大延長了絕熱保護(hù)層的使用壽命，提高了爐輥的作業(yè)率，降低了生產(chǎn)成本，為降本增效發(fā)揮了很好的作用?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步加以說明。
實(shí)例1取一根150×4100mm的爐輥，將幾十支規(guī)格為8×15mm的耐熱鋼釘間隔均勻地焊接在爐輥周身，鋼釘軸線與爐輥軸線相垂直，鋼釘尖頭向外，再將16mm厚的硅酸鋁纖維制品緊緊包裹在爐輥輥身上，給予固定，在包裹的同時(shí)，將一種可耐1200攝氏度以上的高溫膠均勻、飽滿、嚴(yán)密地噴涂在爐輥輥身、鋼釘及硅酸鋁纖維制品上，使其與爐輥輥身結(jié)合的更為緊密，高溫膠對絕熱層起到加固和保護(hù)的雙重作用；而鋼釘?shù)募忸^及釘身則插入硅酸鋁纖維制品中，對纖維制品和高溫膠形成的絕熱保護(hù)層也起到加固的作用。
實(shí)例2按實(shí)例1取一根相同規(guī)格的爐輥和幾十支規(guī)格為8×25mm的耐熱鋼釘，依照相同的工藝方法進(jìn)行操作，先用硅酸鋁纖維毯包裹，再用硅酸鋁纖維繩緊密地纏繞在纖維毯外面，在纏繞的同時(shí)，將一種膠性高溫涂料均勻、飽滿、嚴(yán)密地噴涂在硅酸鋁纖維繩上，使硅酸鋁纖維毯及鋼釘與硅酸鋁纖維繩之間結(jié)合的更緊密，膠性高溫涂料對絕熱層起到加固和保護(hù)的雙重作用；而鋼釘?shù)募忸^及釘身則插入硅酸鋁纖維毯和硅酸鋁纖維繩中，對硅酸鋁纖維毯、硅酸鋁纖維繩和高溫涂料形成的絕熱保護(hù)層起到了加固作用。為了增加硅酸鋁纖維繩的高溫強(qiáng)度，延長其使用壽命，在纖維繩中心還加入耐熱合金鋼絲。為了進(jìn)一步加固絕熱保護(hù)層，在其外層再纏繞耐熱合金鋼絲，形成一個(gè)筒狀耐熱鋼絲網(wǎng)外殼，對硅酸鋁纖維毯、硅酸鋁纖維繩和高溫涂料構(gòu)成的絕熱保護(hù)層進(jìn)一步起到加固保護(hù)作用。
權(quán)利要求
1.一種具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于利用耐火纖維制品的優(yōu)良特性，選擇其中一種或幾種制品包裹或纏繞在爐輥輥身上，將其作為爐輥的絕熱層。在包裹或纏繞絕熱層時(shí)，噴涂膠性高溫涂料或高溫膠，對絕熱保護(hù)層實(shí)行三重加固工藝。內(nèi)層是由間隔均勻地焊接在輥身上的金屬釘狀物或裹覆在爐輥輥身上的金屬固定網(wǎng)、架對絕熱層進(jìn)行保護(hù)加固；中層是用耐火絕熱纖維制品包裹或纏繞輥身，再用耐火絕熱纖維繩進(jìn)行包扎纏繞，起保護(hù)和加固雙重作用。外層用高溫膠或膠性高溫涂料噴涂，與耐火絕熱纖維組成絕熱保護(hù)層。必要時(shí)，也可在耐火絕熱纖維制品外纏繞耐熱合金絲；這樣形成內(nèi)熱外剛的整體結(jié)構(gòu)，起到三重加固保護(hù)作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于選用的耐火絕熱纖維制品為硅酸鋁纖維制品，高溫膠為硅溶膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于硅酸鋁纖維系列制品形式為纖維氈、纖維毯、纖維繩、纖維襯墊、纖維編織物及其它適合使用的異型制品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于金屬釘狀物材質(zhì)為耐熱合金鋼，與爐輥輥身焊接時(shí)尖頭向外，其軸線與爐輥軸線垂直，其長度小于絕熱層厚度；金屬固定網(wǎng)、架上也間隔均勻地固定一些金屬釘狀物，它們的材質(zhì)均為耐熱合金鋼，固定時(shí)金屬釘狀物的尖頭向外，其軸線與金屬固定網(wǎng)、架的軸線垂直，其長度小于絕熱層厚度，固定方式為鉚、焊或鑲嵌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于高溫膠或膠性高溫涂料，耐火度在1200℃以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗熱震性能的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層，其特征在于某些纖維制品中可加入耐熱合金絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱爐爐輥的絕熱保護(hù)層，屬于耐火絕熱材料技術(shù)領(lǐng)域，選用國產(chǎn)耐火纖維制品、高溫膠或膠性高溫涂料、耐熱合金(鋼)代替國外材料，解決由國外引進(jìn)的薄板坯連鑄連軋工藝裝備中絕熱保護(hù)層存在的容重大、導(dǎo)熱系數(shù)高、絕熱性能差、動(dòng)力消耗大、軸承及電動(dòng)機(jī)負(fù)荷大壽命短以及因絕熱保護(hù)層表面出現(xiàn)裂紋而引發(fā)整體剝落的缺陷所造成的爐輥壽命短、成本高的問題。采用三重加固法創(chuàng)新工藝和內(nèi)柔外剛結(jié)構(gòu)，使之不僅具有較高的抗熱震性和良好的絕熱性能，而且還能抵御氧化鐵皮和燃?xì)饬鞯那忠u。這種內(nèi)柔外剛結(jié)構(gòu)的加熱爐爐輥絕熱保護(hù)層具有抗熱震性良好、容重輕、絕熱性好、能耗及動(dòng)力消耗低、使用壽命長的特點(diǎn)。
文檔編號F27B3/10GK1924031SQ20061011516
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者胡忠元, 胡忠臣, 范國光 申請人:胡忠元