CN101885615B - C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法 - Google Patents

C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101885615B
CN101885615B CN2010102009623A CN201010200962A CN101885615B CN 101885615 B CN101885615 B CN 101885615B CN 2010102009623 A CN2010102009623 A CN 2010102009623A CN 201010200962 A CN201010200962 A CN 201010200962A CN 101885615 B CN101885615 B CN 101885615B
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon steel
raw material
roller sleeve
carbon raw
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010102009623A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101885615A (zh
Inventor
祝洪喜
曹阳
石生德
谢国华
周玲琍
邓承继
程明
刘奎然
容月胜
白晨
钟庆
刘红阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN2010102009623A priority Critical patent/CN101885615B/zh
Publication of CN101885615A publication Critical patent/CN101885615A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101885615B publication Critical patent/CN101885615B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。其技术方案是：将15～35wt％的碳质原料颗粒、20～40wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～55wt％的≤300目碳质原料细粉和1～15wt％的Si细粉混合，外加上述混合料5～18wt％的结合剂，混碾15～30分钟；混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，装入N2气氛烧结炉内在1450～1700℃条件下保温4～8小时烧结；再将氮化烧结后的管坯在10000～20000Pa条件下保持15～30分钟，注入焦油后继续在10000～20000Pa条件下保持15～30分钟；在还原气氛中于1400～1450℃条件下保温4～8小时，经车床和磨床加工至表面粗糙度≤12.5。本发明具有耐磨性好、抗氧化性能好、强度高、气孔率低、不结瘤和使用寿命长的特点。

Description

C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法
技术领域
本发明属于炉底辊套管技术领域。具体涉及一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。
背景技术
20世纪80年代以来，钢铁工业开发出连续退火炉用于生产高质量钢薄板，由此产生了对高质量炉底辊的实际需求，而且这种需求随着钢铁工业的发展而日益增长。由于硅钢薄板具有特殊的物理性能，生产硅钢板的连续退火炉对炉底辊套管具有更加独特的要求，目前硅钢炉底辊所使用的套管为碳质材料套管。
专利JP57140377A、JP57137419A、CN1117479、CN1994967、CN2199206和CN 1092324A分别叙述了硅钢炉底辊套管及其制备和表面处理方法，所制备的碳质炉底辊套管能够用于硅钢板的成产，其中日本炉底辊套管的质量较好。自20世纪80年代至今，这种碳质炉底辊套管为硅钢板的生产发挥了巨大的作用，一直处于不可替代的地位。但是，在生产应用中也存在一些突出的问题，如辊表面结瘤并划伤硅钢板，影响硅钢板的电性能而造成废品；耐磨性差，使用一段时间后套管中间被磨损变细而形成“哑铃状”，造成钢板变形而出现次品；抗氧化性不好，在热处理硅钢的高温条件下逐渐被炉中的高温H2O气体所氧化，使碳质炉底辊套管表面疏松、出现麻面、降低耐磨性、进而缩短使用寿命，同时也会出现加剧结瘤并影响硅钢板质量等系列问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种抗氧化性能好、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的C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。
为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：按如下步骤进行：
第一步：配料与混碾，将15～35wt％的碳质原料颗粒、20～40wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～55wt％的≤300目碳质原料细粉和1～15wt％的Si细粉混合，外加上述混合料5～18wt％的结合剂，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结，混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1450～1700℃，保温4～8小时烧结；
第三步：浸渍处理，将氮化烧结后的管坯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，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为10000～20000Pa，保持15～30分钟；
第四步：焙烧，将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1400～1450℃，保温4～8小时；
第五步：机械加工，将焙烧好的管坯采用车床和磨床加工至表面粗糙度≤12.5，即制备成C-Si-N质硅钢炉底辊套管。
上述技术方案中：碳质原料为致密不定形碳，其中的灰分≤8％；碳质原料颗粒为粒径≤0.5mm的碳质原料；Si细粉为粒径≤300目的Si粉；结合剂或为沥青粉或为酚醛树脂或为沥青粉与酚醛树脂的混合物；压制成型是用等静压方法压制，压强为200～300MPa。
由于采用上述技术方案，本发明采用碳质原料细粉和Si细粉，配料是以细粉为主，所制备的C-Si-N质硅钢炉底辊套管具有致密性好、气孔率低而且孔径小等优点；同时在高温烧成过程中，Si细粉分别与N2反应生成Si3N4微晶体、与C反应生成SiC微晶体，能增加套管的强度、提高了耐磨性，增强了该套管的抗氧化性能；高温烧成时，无定形碳容易石墨化而转化成石墨结构，有利于其表面的自润滑性能，保障硅钢板的表面光洁度，在生产使用中表面不结瘤，有效地解决了因表面结瘤而划伤硅钢板的问题。另由于该套管具有抗氧化性和耐磨性好的特点，可有效减缓套管的使用磨损，增强材料的耐用性，延长使用寿命，提高经济效益。
因此，本发明具有使用寿命长、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的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，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涉及的原料的理化技术参数统一描述如下：碳质原料为致密不定形碳，其中的灰分≤8％，碳质原料颗粒为粒径≤0.5mm的碳质原料；Si微粉≤300目；压制成型是用液压机等静压方法压制，压强为200～300MPa。实施例中不再赘述。
实施例1
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。其制备步骤是：
第一步：配料与混碾。将15～20wt％的碳质原料颗粒、35～40wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～45wt％的≤300目碳质原料细粉和1～5wt％的Si细粉混合，外加上述混合料5～8wt％的酚醛树脂，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1450～1500℃，保温6～8小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结后的管坯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，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为10000～15000Pa，保持20～30分钟；
第四步：焙烧。将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1400～1420℃，保温4～6小时；
第五步：机械加工。将焙烧好的管坯采用车床和磨床加工至表面粗糙度≤12.5(国标GB1031-1983)，即制备成C-Si-N质硅钢炉底辊套管。
实施例2
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。其制备步骤是：
第一步：配料与混碾。将20～30wt％的碳质原料颗粒、25～35wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～45wt％的≤300目碳质原料细粉和5～10wt％的Si细粉混合，外加上述混合料15～18wt％的沥青粉，混碾20～30分钟
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1500～1650℃，保温6～8小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结后的管坯置于密封的压力容器内，在真空度为12000～17000Pa条件下保持15～25分钟，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为12000～17000Pa，保持20～30分钟；
第四步：焙烧。将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1420～1450℃，保温4～6小时；
第五步：同实施例1的第五步。
实施例3
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。其制备步骤是：
第一步：配料与混碾。将25～35wt％的碳质原料颗粒、20～30wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～45wt％的≤300目碳质原料细粉和5～10wt％的Si细粉混合，外加上述混合料8～12wt％的沥青粉与酚醛树脂的混合物，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1550～1650℃，保温5～7小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结后的管坯置于密封的压力容器内，在真空度为15000～18000Pa条件下保持15～25分钟，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为15000～18000Pa，保持15～25分钟；
第四步：焙烧。将浸渍处理后的管坯于还原气氛下至1420～1450℃，保温4～6小时；
第五步：同实施例1的第五步。
实施例4
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法。其步骤是：
第一步：配料与混碾。将20～30wt％的碳质原料颗粒、20～30wt％的≤180目碳质原料粗粉、45～50wt％的≤300目碳质原料细粉和3～8wt％的Si细粉混合，外加上述混合料12～15wt％的沥青粉与酚醛树脂的混合物，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1600～1650℃，保温5～7小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结坯置于密封的压力容器内，在真空度为18000～20000Pa条件下保持15～25分钟，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为15000～20000Pa，保持15～25分钟；
第四步：焙烧。将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1420～1450℃，保温4～6小时；
第五步：同实施例1的第五步。
实施例5
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法，其制备步骤是：
第一步：配料与混碾。将15～25wt％的碳质原料颗粒、20～30wt％的≤180目碳质原料粗粉、50～55wt％的≤300目碳质原料细粉和4～9wt％的Si细粉混合，外加上述混合料15～18wt％的沥青粉与酚醛树脂的混合物，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1650～1700℃，保温4～6小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结后的管坯置于密封的压力容器内，在真空度为15000～20000Pa条件下保持15～25分钟，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为15000～20000Pa，保持15～25分钟；
第四步：焙烧，将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1400～1450℃，保温6～8小时；
第五步：同实施例1的第五步。
实施例6
一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法，其制备步骤是：
第一步：配料与混碾。将15～25wt％的碳质原料颗粒、25～35wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～45wt％的≤300目碳质原料细粉和10～15wt％的Si细粉混合，外加上述混合料12～15wt％的沥青粉，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结。混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1650～1700℃，保温4～6小时烧结；
第三步：浸渍处理。将氮化烧结后的管坯置于密封的压力容器内，在真空度为13000～18000Pa条件下保持18～28分钟，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为13000～18000Pa，保持18～28分钟；
第四步：焙烧。将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1430～1450℃，保温4～6小时；
第五步：同实施例1的第五步。
本具体实施方式采用致密碳素材料和Si细粉，配料是以细粉为主，所制备的耐用型硅钢炉底辊套管具有体积密度大、气孔率低而且孔径小等优点；同时在高温烧成过程中，Si微粉与C反应生成SiC微晶体，能增加套管的强度、增强耐磨性，同时提高了套管的抗氧化性能；高温烧成时，无定形碳容易石墨化而转化成石墨结构，有利于该套管表面的自润滑性能，保障硅钢板的表面光洁度，故在生产使用中表面不结瘤，有效地解决了因表面结瘤而划伤硅钢板的问题。由于该套管具有抗氧化性和耐磨性好的特点，可有效减缓套管的使用磨损，增强材料的耐用性，延长使用寿命，更重要的是保障硅钢的正常生产，稳定产品质量，大幅度提高生产效益。
因此，本具体实施方式具有使用寿命长、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的特点。

Claims (4)

1.一种C-Si-N质硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：
第一步：配料与混碾，将15～35wt％的碳质原料颗粒、20～40wt％的≤180目碳质原料粗粉、40～55wt％的≤300目碳质原料细粉和1～15wt％的Si细粉混合，外加上述混合料5～18wt％的结合剂，混碾20～30分钟；
第二步：成型与氮化烧结，混碾后压制成型为硅钢炉底辊套管管坯，将该管坯装入N2气氛烧结炉，升温至1450～1700℃，保温4～8小时烧结；
第三步：浸渍处理，将氮化烧结后的管坯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，开启阀门注入焦油至管坯全部被浸泡，继续抽气至真空度为10000～20000Pa，保持15～30分钟；
第四步：焙烧，将浸渍处理后的管坯于还原气氛下升温至1400～1450℃，保温4～8小时；
第五步：机械加工，将焙烧好的管坯采用车床和磨床加工至表面粗糙度≤12.5，即制备成C-Si-N质硅钢炉底辊套管；
所述的碳质原料为致密不定形碳，其中的灰分≤8％；碳质原料颗粒为粒径≤0.5mm的碳质原料；
所述的Si细粉为粒径≤300目的Si粉。
2.根据权利要求1所述的C-Si-N质硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的结合剂或为沥青粉或为酚醛树脂或为沥青粉与酚醛树脂的混合物。
3.根据权利要求1所述的C-Si-N质硅钢炉底辊套管的制备方法，其特征在于所述的压制成型是用等静压方法压制，压强为200～300MPa。
4.根据权利要求1～3项中的任一项所述的C-Si-N质硅钢炉底辊套管的制备方法所制备的C-Si-N质硅钢炉底辊套管。
CN2010102009623A 2010-06-08 2010-06-08 C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法 Expired - Fee Related CN101885615B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102009623A CN101885615B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102009623A CN101885615B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101885615A CN101885615A (zh) 2010-11-17
CN101885615B true CN101885615B (zh) 2012-09-19

Family

ID=43071734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102009623A Expired - Fee Related CN101885615B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101885615B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102050624A (zh) * 2011-01-10 2011-05-11 翁小玲 一种Si3N4增强型炉底辊套管的制备方法
CN102838368B (zh) * 2012-10-08 2014-04-02 巩义市泰威高温陶瓷材料有限公司 一种细结构硅钢炉底辊套管及其制备方法
CN102838367B (zh) * 2012-10-08 2014-04-02 巩义市泰威高温陶瓷材料有限公司 一种树脂结合细结构炉底辊套管及其制备方法
CN103318627B (zh) * 2013-07-09 2015-10-07 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 一种轧钢用防结瘤炉底辊及其制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1317461A (zh) * 2001-05-24 2001-10-17 卢成芸 炭素捣固糊及其筑炉的方法
CN1958519A (zh) * 2005-11-02 2007-05-09 马鞍山钢铁股份有限公司 一种用于辊底炉炉辊的耐火浇注料

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0822780B2 (ja) * 1988-09-13 1996-03-06 新日本製鐵株式会社 高炉出銑樋カバー用流し込み不定形耐火物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1317461A (zh) * 2001-05-24 2001-10-17 卢成芸 炭素捣固糊及其筑炉的方法
CN1958519A (zh) * 2005-11-02 2007-05-09 马鞍山钢铁股份有限公司 一种用于辊底炉炉辊的耐火浇注料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平2-77510A 1990.03.16

Also Published As

Publication number Publication date
CN101885615A (zh) 2010-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106699182B (zh) 一种耐高温氧化、耐高温强碱腐蚀石墨制品的制备方法
CN101885615B (zh) C-Si-N质硅钢炉底辊套管及其制备方法
CN104759614A (zh) 一种皮带轮粉末冶金配方及工艺
CN102417976B (zh) 一种由全赤铁精矿制备氧化球团矿的方法
CN106631053A (zh) 一种转炉出钢口耐火材料及其制备方法
CN101798221A (zh) 一种细结构石墨材料及其制备方法
CN107140996B (zh) 一种碳化硅-石墨升液管及制备方法
CN101768002B (zh) 一种耐用型硅钢炉底辊套管及其制备方法
CN102965590A (zh) 一种改性硬质合金及其制备
CN105154706A (zh) 一种高性能超细硬质合金的制备方法
CN102417975A (zh) 一种制备赤铁精矿球团的复合添加剂及其应用
CN110104979A (zh) 一种采用带式烧结制备煤矸石轻骨料的方法
CN114438361B (zh) 表面细晶功能梯度无钴钛基金属陶瓷的制备方法
CN104526189A (zh) 一种微波复合还原剂还原钛铁矿制备焊条药皮的方法
CN108044126A (zh) 利用废旧硬质合金制备板状结构WC-Co复合粉末的方法
CN102584181B (zh) 原位反应制备方镁石-碳化硅-碳复合粉体的方法
CN105154770A (zh) 酚醛树脂增强铁基复合材料及其制备方法
CN102838368B (zh) 一种细结构硅钢炉底辊套管及其制备方法
CN110423100B (zh) 一种添加镁碳超细粉的高纯镁碳砖及其制备方法
CN103465176A (zh) 一种金属基金刚石磨轮的配方
CN102659100A (zh) 高强度细颗粒碳石墨材料的制备方法
CN103408309B (zh) 一种不粘结中间包干式料及其生产方法
CN101817687B (zh) 一种硅钢炉底辊套管及其制备方法
CN111659880B (zh) 一种用于高精度粉末冶金零件的材料配方
JP2009227781A (ja) 冶金用フェロコークス

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20101117

Assignee: Zhejiang Zhuo Tai Technology Development Co., Ltd.

Assignor: Wuhan University of Science and Technology

Contract record no.: 2012330000552

Denomination of invention: C-Si-N silicon steel hearth roller sleeve and manufacture method thereof

Granted publication date: 20120919

License type: Exclusive License

Record date: 20121203

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120919

Termination date: 20150608

EXPY Termination of patent right or utility model