CN103274712B - 一种高温台车式加热炉用垫块及其制作工艺 - Google Patents

一种高温台车式加热炉用垫块及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种工业炉窑技术领域，更具体的讲是一种高温台车式加热炉用垫块及其制作工艺，其括下述步骤：制模、浇注、养护、脱模、干燥、烘干烧成。本发明的有益效果是：该种垫块完全不会被高温炉气氧化烧损，同时具有较高的高温耐压强度，可以满足高温台车式加热炉生产需求，彻底解决了高温车底式加热炉用垫块因氧化烧损较快而寿命较短的问题，而且成本较低，具有较高的性价比。

Description

一种高温台车式加热炉用垫块及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种工业炉窑技术领域，更具体的讲是一种高温台车式加热炉用垫块及其制作工艺。
背景技术
台车式加热炉又称车底式加热炉，广泛应用于重工、机械、冶金等行业，按炉膛工作温度的高低可分为高温、中温、低温加热炉。高温台车式加热炉的炉膛温度可达到1250～1320℃，一般用于坯料（或称工件）锻造或轧制前的加热。一般在台车上防置若干垫块，垫块上放置坯料。垫块的功能是将坯料架空，从而实现坯料上下两面的同时加热，提高加热效率和加热质量。因台车式加热炉在工作时，垫块要被加热到与工件同样的温度，同时承载着坯料的重量，故需要较高的抗氧化性和高温耐压强度。此外，随着坯料的装炉与出炉，垫块的温度会出现周期性的大幅度波动。目前，高温台车式加热炉的垫块一般用普碳钢、耐热铸铁或耐热铸钢铸造而成，普遍存在因氧化烧损较快而寿命较短的问题，而且用耐热铸钢制作的垫块成本很高，价格成本及寿命表1。
由于高温台车式加热炉的炉膛温度可达到1250～1320℃，垫块和坯料一起被加热到1200～1250℃，均超出了上述材料的最高使用温度，故寿命较短，属于易损件。
因此，开发一种经济实用的高温台车式加热炉用垫块很有意义。
发明内容
本发明的目的是根据上述背景技术，开发一种适用于高温台车式加热炉的垫块，这种垫块可以克服目前铸铁或铸钢垫块氧化烧损快的不足，而且成本要比耐热铸钢垫块的低，具有较高的性价比。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高温台车式加热炉用垫块制作工艺，包括下述步骤：制模、浇注、养护、脱模、干燥、烘干烧成。
上述浇注步骤中浇注材料为钢纤维增强低水泥耐火浇注料，所述钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 68-72份、特级高铝矾土粉料18-25份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
上述钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，以上的模具是根据制模、浇注、养护、脱模、干燥过程中根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸所设计，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
上述烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
上述垫块中Al2O3的质量分数≥65%。
上述垫块在110℃×16h下，体积密度≥2.55 g/cm3；耐压强度≥70 Mpa；抗折强度≥12 Mpa，线变化率≤0.2%。
上述垫块在1350℃×3h下，体积密度≥2.50 g/cm3；耐压强度≥95 Mpa；抗折强度≥14 Mpa，线变化率≤0.8%。
和已有的普碳钢、耐热铸铁、耐热铸钢垫块相比，本发明垫块最大的优点是可以长期承受高温台车式加热炉1250～1320℃的高温，不会产生氧化烧损，性价比很高。
本发明垫块的制造成本以及寿命等见表2
本发明的有益效果是：通过表1与表2对比可知，该种垫块完全不会被高温炉气氧化烧损，同时具有较高的高温耐压强度，可以满足高温台车式加热炉生产需求，彻底解决了高温车底式加热炉用垫块因氧化烧损较快而寿命较短的问题，而且成本较低，具有较高的性价比。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以便本领域技术人员可以更好的了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 68份、特级高铝矾土粉料18份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
使用寿命4.5个月。
实施例2
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
使用寿命5.1个月。
实施例3
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 72份、特级高铝矾土粉料25份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
使用寿命4.8个月。
实施例4
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份，不进行烘干烧成步骤。
使用寿命3.5个月。
实施例5
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
保持升温速度和时间不变，将所有保温时间减半，使用寿命4.2个月。
实施例6
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
保持升温速度和时间不变，将所有保温时间减半，使用寿命4.9个月，虽然寿命变化不大，但是浪费了大量的时间。
实施例7
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
保持保温时间不变，升温速度提高为原来的一倍，使用寿命为4.8个月。
实施例8
制模、浇注、养护、脱模、干燥是根据台车式加热炉的结构和坯料尺寸设计模具，将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
保持保温时间不变，降低升温速度，使用寿命4.5个月。
根据实施例7和8可知，缓慢升温制作的垫块使用寿命低于快速升温制作的垫块，因此并非缓慢升温可以提高性能。

Claims (6)

1.一种高温台车式加热炉用垫块制作工艺，包括下述步骤：制模、浇注、养护、脱模、干燥、烘干烧成，所述浇注步骤中浇注材料为钢纤维增强低水泥耐火浇注料，所述钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料 68-72份、特级高铝矾土粉料18-25份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份，所述烘干烧成步骤的具体工艺条件为：
温度范围 ℃ 升温速度 ℃/h 所需时间 h
常温~150 10 15；
150±10℃ 保温 24；
150~350 20 10；
350±10℃ 保温 24；
350~450 12.5 8；
450±10℃ 保温 16；
450~750 30 10；
750±10℃ 保温 8；
750~1000 50 5；
1000±10℃ 保温 2；
1000~1250℃ 125 2；
1250±10℃ 保温 2。
2.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉用垫块制作工艺，其特征在于：所述钢纤维增强低水泥耐火浇注料按重量份计，由下述组分组成：特级高铝矾土骨料70份、特级高铝矾土粉料22份、硅微粉5份、CA-50水泥5份、三聚磷酸钠0.2份、耐热钢纤维1.3份、水6.5份。
3.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉用垫块制作工艺，其特征在于：将钢纤维增强低水泥耐火浇注料到模具中进行养护，脱去模具，室温下自然干燥24小时。
4.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉用垫块制作工艺，其特征在于：
所述垫块中Al2O3的质量分数≥65%。
5.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉用垫块，其特征在于：所述垫块在110℃×16h下，体积密度≥2.55 g/cm3；耐压强度≥70 Mpa；抗折强度≥12 Mpa，线变化率≤0.2%。
6.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉用垫块，其特征在于：所述垫块在1350℃×3h下，体积密度≥2.50 g/cm3；耐压强度≥95 Mpa；抗折强度≥14 Mpa，线变化率≤0.8%。
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