CN106316446A - 一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖 - Google Patents

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于兴仁
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    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

Abstract

本发明提供一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：钼基合金：18～23份、高铝水泥：17～21份、鳞片石墨：2～5份、助剂：1～3份；助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：5～8份、磷酸铝液：2～5份、减水剂：1～3份。本发明采用创新性的配方与方法，在保证穿孔机顶头尖具有优秀机械性能的同时，还使其具有优秀的耐高温性以及润滑性，大大提高穿孔效率与质量，并且还能够有效避免由于长时间使用造成的表面开裂，使其在使用后期依然能够保证各项优秀的性能指标，同时成本适中，制备方法简单。

Description

一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖
技术领域
本发明属于穿孔技术领域，具体涉及一种安装于穿孔机顶头尖部的高强度耐高温合金水泥顶头尖。
背景技术
穿孔机作为整个轧管机组中最为关键的一个轧机，其性能的好坏对成品的质量以及整个机组的生产率都有着决定性的影响，而顶头作为穿孔机主要变形工具之一，其质量直接影响着穿孔质量与穿孔效率，随着国内钢管生产规模的不断扩大，顶头的性能就显得尤为重要。现有的顶头为实心顶头，重量大，生产成本较高；在高达1200℃的工作条件下，受到摩擦以及冷热交替的双重作用，顶头表面及其容易出现开裂，造成生产效率以及生产质量的降低，同时还需要对整个顶头或者顶头尖进行更换，如果对整个顶头进行更换，费时费力，降低生产速度；如果只对顶头尖更换，更换后的使用寿命也无法达到预期。
因此，研制出一种能够在摩擦以及冷热交替作用下保证优秀机械强度、且便于更换的穿孔机顶头尖是本领域技术人员所急需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：18～23份、
高铝水泥：17～21份、
鳞片石墨：2～5份、
助剂：1～3份；
助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：5～8份、磷酸铝液：2～5份、减水剂：1～3份。
进一步地，其制备方法为：
（1）将高铝水泥制成浆状，并添加助剂，静置0.5～1h；
（2）将钼基合金与鳞片石墨碾磨成混合粉末，并添加至高铝水泥中，搅拌均匀后倒入模具进行初凝2～3h；
（3）初凝完成后静置12～15h，待其完全凝固后进行脱模；
（4）脱模后自然养护5～7天，并根据穿孔机尺寸进行打磨，获得成品。
本发明提供了一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，由钼基合金、高铝水泥、鳞片石墨以及助剂组成；高铝水泥与钼基合金作为主要材料，都具有优秀的耐火性能以及优秀的机械强度，两者混合形成合金水泥，不仅能够保持原先优秀耐火性能以及机械强度，并且更容易成型；添加鳞片石墨能够增强本发明成品润滑性，减少穿孔时的摩擦，提高穿孔效率以及本发明的使用寿命，并且鳞片石墨本身具有优秀的耐高温性，长时间使用不会影响其自身性能，保证本发明的持续润滑性；本发明还添加有助剂，由双氧水、磷酸铝液以及减水剂，双氧水能够使高铝水泥迅速发泡，在其内部产生大量封闭气孔，密度小重量轻，具有优秀的防火耐热性能，同时由于其内部闭孔率高，有着优秀耐水抗冻性能，能够在一定程度上提高其强度；添加磷酸铝液能够促进本发明中各成分的结合；减水剂则能够减少单位高铝水泥的用水量，明显改善高铝水泥的流动性，促进其与本发明中其他成分的结合。
作为优选，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：203份、
高铝水泥：19份、
鳞片石墨：3份、
助剂：2份；
助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：7份、磷酸铝液：3份、减水剂：2份。
本发明还提供了一组最优成分配比，通过该成分配比制得的顶头尖，其由具有更为优秀耐火耐高温性能、更高的机械强度以及更优秀的润滑性。
作为优选，高铝水泥中还添加有掺和料；掺和料的质量为高铝水泥的25～32%。
作为优选，掺和料为粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩中任意几种的组合。
本发明中还包含有由粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩中任意几种的组合组成的掺和料，粉煤灰的添加能够大大减少水泥的用料，玻璃微珠质轻、低导热，能够提高本发明整体的隔热性，同时能够减轻成品质量；膨胀珍珠岩则是一种较为常见的填充材料。
本发明与现有技术相比，采用创新性的配方与方法，在保证穿孔机顶头尖具有优秀机械性能的同时，还使其具有优秀的耐高温性以及润滑性，大大提高穿孔效率与质量，并且还能够有效避免由于长时间使用造成的表面开裂，使其在使用后期依然能够保证各项优秀的性能指标，同时成本适中，制备方法简单。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：203份、
高铝水泥：19份、
鳞片石墨：3份、
助剂：2份；
高铝水泥中还添加有掺和料；掺和料的质量为高铝水泥的30%，为粉煤灰、玻璃微珠的组合。
助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：7份、磷酸铝液：3份、减水剂：2份。
其制备方法为：
（1）将高铝水泥制成浆状，并添加助剂，静置0.5h；
（2）将钼基合金与鳞片石墨碾磨成混合粉末，并添加至高铝水泥中，搅拌均匀后倒入模具进行初凝2h；
（3）初凝完成后静置15h，待其完全凝固后进行脱模；
（4）脱模后自然养护7天，并根据穿孔机尺寸进行打磨，获得成品。
实施例2：
一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：18份、
高铝水泥：17份、
鳞片石墨：2份、
助剂：1份；
高铝水泥中还添加有掺和料；掺和料的质量为高铝水泥的25%，为粉煤灰以及膨胀珍珠岩的组合。
助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：5份、磷酸铝液：2份、减水剂：1份。
其制备方法为：
（1）将高铝水泥制成浆状，并添加助剂，静置1h；
（2）将钼基合金与鳞片石墨碾磨成混合粉末，并添加至高铝水泥中，搅拌均匀后倒入模具进行初凝2h；
（3）初凝完成后静置12h，待其完全凝固后进行脱模；
（4）脱模后自然养护5天，并根据穿孔机尺寸进行打磨，获得成品。
实施例3：
一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：23份、
高铝水泥：21份、
鳞片石墨：5份、
助剂：3份；
高铝水泥中还添加有掺和料；掺和料的质量为高铝水泥的32%，掺和料为粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩的组合。
助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：8份、磷酸铝液：5份、减水剂：3份。
其制备方法为：
（1）将高铝水泥制成浆状，并添加助剂，静置0.5h；
（2）将钼基合金与鳞片石墨碾磨成混合粉末，并添加至高铝水泥中，搅拌均匀后倒入模具进行初凝3h；
（3）初凝完成后静置12h，待其完全凝固后进行脱模；
（4）脱模后自然养护5天，并根据穿孔机尺寸进行打磨，获得成品。
分别将通过以上三个实施例中提供的成分配比以及方法制得的顶头尖进行机械强度测试以及防火防水测试，实施例1提供的最佳配比最为优秀，实施例3其次，实施例2稍差于实施例3，但是与现有顶头尖相比，其性能参数也有着显著提升。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1. 一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其特征在于：其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：18～23份、
高铝水泥：17～21份、
鳞片石墨：2～5份、
助剂：1～3份；
所述助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：5～8份、磷酸铝液：2～5份、减水剂：1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其特征在于：其制备方法为：
（1）将高铝水泥制成浆状，并添加助剂，静置0.5～1h；
（2）将钼基合金与鳞片石墨碾磨成混合粉末，并添加至高铝水泥中，搅拌均匀后倒入模具进行初凝2～3h；
（3）初凝完成后静置12～15h，待其完全凝固后进行脱模；
（4）脱模后自然养护5～7天，并根据穿孔机尺寸进行打磨，获得成品。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其特征在于：其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
钼基合金：203份、
高铝水泥：19份、
鳞片石墨：3份、
助剂：2份；
所述助剂的组成成分以及各成分占助剂质量份数分别为：双氧水：7份、磷酸铝液：3份、减水剂：2份。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其特征在于：所述高铝水泥中还添加有掺和料；所述掺和料的质量为高铝水泥的25～32%。
5.根据权利要求4所述的一种高强度耐高温的合金水泥顶头尖，其特征在于：所述掺和料为粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩中任意几种的组合。
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