CN109321733A - 一种节能炉辊及其制备方法 - Google Patents

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王金龙
王利金
严怀民
黄静雯
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Abstract

本发明公开了一种节能炉辊，由辊身、轴端、轴头组装焊接而成，辊身为三层复合型结构，包括外层辊、中间层和内胆；的外层辊身为金属层，的中间层为高温纳米节能涂抹料，的内胆为离心铸管。本发明的辊身为三层复合型结构，外层辊身为金属层，材质为Cr28Ni48W5，该材料耐最高温度达到1200℃。中间层为高温纳米节能涂抹料，内胆为离心铸管，材质为Cr25Ni20，高温纳米节能材料涂抹于内管上，厚度为8～10mm，该高温纳米材料涂抹阴干烧结后不但具有很高的强度，而且具有很高的耐高温隔热性能，炉内1100℃高温环境下，内管的温度能保持在300℃以下，Cr25Ni20的钢管在300℃环境下可保持常温下的机械性能，具有原有机械强度，从而起到增加外管强度的目的。

Description

一种节能炉辊及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种节能炉辊及其制备方法。
背景技术
炉辊设于热处理炉中用于传输进行热处理的钢板坯料，以实现连续热处理的工艺过程，这些炉辊必须能长时间连续工作中保持传输高温板坯的能力。随着市场节能减排的改革力度加大，板带材行业中的热镀锌板带加热炉的节能改造更是各尽其能，各家使出看家本领对炉子实行了改造。目前市场改造案列较多的是入口段使用明火加热，即提高了板带加热的速度，也达到了节能效果。同时加热过程中带来的问题也暴露出来了，明火加热的温度很难控制，加热炉内温度一般很高，高温时达1100℃，这对明火段炉辊带来很高的要求。目前市场上的炉辊安装使用后会立即出现弯曲、断裂等现象，这种现象严重影响到厂家的正常生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种节能炉辊及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一方面公开了一种节能炉辊，由辊身、轴端、轴头组装焊接而成，所述辊身为三层复合型结构，包括外层辊、中间层和内胆；所述的外层辊身为金属层，所述的中间层为高温纳米节能涂抹料，所述的内胆为离心铸管。
进一步地，所述外层辊的材质为Cr28Ni48W5。
进一步地，所述中间层材质为Cr25Ni20。
进一步地，所述中间层厚度为8～10mm。
本发明的另一个方面公开了一种节能炉辊的制备方法，其包括以下步骤：
S1、辊身外层辊和内胆采用离心铸造；
S2、内胆内孔需进行镗孔，外圆根据图纸要求尺寸进行加工，表面粗糙度为25um，以确保表面有较好的附着力；
S3、轴头采用锻打的圆钢进行下料加工，两端轴头中间为通孔，确保炉内传热到内管的热量能及时散发，避免温度过高导致辊身变形，同时也能降低轴头的温度，避免轴头温度过高导致轴承损坏；
S4、将内管和轴头焊接后精加工轴端装配部位至图纸尺寸；
S5、内管外圆上错位焊接直径为10mm的支撑销，间距为400mm，起加强支撑外管的作用；
S6、将高温纳米节能材料涂抹于内管上，涂抹厚度为8～10mm，涂抹层与外管内径的间隙为单边1mm，涂抹层需分两次进行涂抹，第一次涂抹阴干后再涂抹第二层，涂抹过程中需确保臂厚均匀；涂抹料需在低温干燥环境下放置12小时以上，待表面硬化后再与外管进行安装，将两轴端进行焊接；
S7、在外管辊身处打两个出气孔，将焊接后的炉辊放入炉内进行加热，炉内温度控制在250～300℃，加热2～3小时，将中间层内的水蒸气排出；再升温至850～900℃，中间层的高温纳米材料硬化；
S8、将炉辊按照图纸进行机加工。
本发明所达到的有益效果是：
本发明生产工艺简单，原料来源丰富，不含贵重的合金元素，生产成本低廉。
本发明的辊身为三层复合型结构，外层辊身为金属层，材质为Cr28Ni48W5，该材料耐最高温度达到1200℃，但是在1100℃～1200℃时强度较低，高温性能不足，会导致炉辊使用后变形。中间层为高温纳米节能涂抹料，内胆为离心铸管，材质为Cr25Ni20，高温纳米节能材料涂抹于内管上，厚度为8～10mm，该高温纳米材料涂抹阴干烧结后不但具有很高的强度，而且具有很高的耐高温隔热性能，炉内1100℃高温环境下，内管的温度能保持在300℃以下，Cr25Ni20的钢管在300℃环境下可保持常温下的机械性能，具有原有机械强度，从而起到增加外管强度的目的。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种节能炉辊，由辊身、轴端、轴头组装焊接而成，所述辊身为三层复合型结构，包括外层辊、中间层和内胆；所述的外层辊身为金属层，所述的中间层为高温纳米节能涂抹料，所述的内胆为离心铸管。所述外层辊的材质为Cr28Ni48W5。所述中间层材质为Cr25Ni20。所述中间层厚度为8～10mm。
上述节能炉辊的制备方法，其包括以下步骤：
S1、辊身外层辊和内胆采用离心铸造；
S2、内胆内孔需进行镗孔，外圆根据图纸要求尺寸进行加工，表面粗糙度为25um，以确保表面有较好的附着力；
S3、轴头采用锻打的圆钢进行下料加工，两端轴头中间为通孔，确保炉内传热到内管的热量能及时散发，避免温度过高导致辊身变形，同时也能降低轴头的温度，避免轴头温度过高导致轴承损坏；
S4、将内管和轴头焊接后精加工轴端装配部位至图纸尺寸；
S5、内管外圆上错位焊接直径为10mm的支撑销，间距为400mm，起加强支撑外管的作用；
S6、将高温纳米节能材料涂抹于内管上，涂抹厚度为8～10mm，涂抹层与外管内径的间隙为单边1mm，涂抹层需分两次进行涂抹，第一次涂抹阴干后再涂抹第二层，涂抹过程中需确保臂厚均匀；涂抹料需在低温干燥环境下放置12小时以上，待表面硬化后再与外管进行安装，将两轴端进行焊接；
S7、在外管辊身处打两个出气孔，将焊接后的炉辊放入炉内进行加热，炉内温度控制在250～300℃，加热2～3小时，将中间层内的水蒸气排出；再升温至850～900℃，中间层的高温纳米材料硬化；
S8、将炉辊按照图纸进行机加工。
本发明的辊身为三层复合型结构，外层辊身为金属层，材质为Cr28Ni48W5，该材料耐最高温度达到1200℃，但是在1100℃～1200℃时强度较低，高温性能不足，会导致炉辊使用后变形。中间层为高温纳米节能涂抹料，内胆为离心铸管，材质为Cr25Ni20，高温纳米节能材料涂抹于内管上，厚度为8～10mm，该高温纳米材料涂抹阴干烧结后不但具有很高的强度，而且具有很高的耐高温隔热性能，炉内1100℃高温环境下，内管的温度能保持在300℃以下，Cr25Ni20的钢管在300℃环境下可保持常温下的机械性能，具有原有机械强度，从而起到增加外管强度的目的。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节能炉辊，由辊身、轴端、轴头组装焊接而成，其特征在于，所述辊身为三层复合型结构，包括外层辊、中间层和内胆；所述的外层辊身为金属层，所述的中间层为高温纳米节能涂抹料，所述的内胆为离心铸管。
2.根据权利要求1所述的一种节能炉辊，其特征在于，所述外层辊的材质为Cr28Ni48W5。
3.根据权利要求1所述的一种节能炉辊，其特征在于，所述中间层材质为Cr25Ni20。
4.根据权利要求1所述的一种节能炉辊，其特征在于，所述中间层厚度为8～10mm。
5.一种权利要求1～4任一所述的节能炉辊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、辊身外层辊和内胆采用离心铸造；
S2、内胆内孔需进行镗孔，外圆根据图纸要求尺寸进行加工，表面粗糙度为25um，以确保表面有较好的附着力；
S3、轴头采用锻打的圆钢进行下料加工，两端轴头中间为通孔，确保炉内传热到内管的热量能及时散发，避免温度过高导致辊身变形，同时也能降低轴头的温度，避免轴头温度过高导致轴承损坏；
S4、将内管和轴头焊接后精加工轴端装配部位至图纸尺寸；
S5、内管外圆上错位焊接直径为10mm的支撑销，间距为400mm，起加强支撑外管的作用；
S6、将高温纳米节能材料涂抹于内管上，涂抹厚度为8～10mm，涂抹层与外管内径的间隙为单边1mm，涂抹层需分两次进行涂抹，第一次涂抹阴干后再涂抹第二层，涂抹过程中需确保臂厚均匀；涂抹料需在低温干燥环境下放置12小时以上，待表面硬化后再与外管进行安装，将两轴端进行焊接；
S7、在外管辊身处打两个出气孔，将焊接后的炉辊放入炉内进行加热，炉内温度控制在250～300℃，加热2～3小时，将中间层内的水蒸气排出；再升温至850～900℃，中间层的高温纳米材料硬化；
S8、将炉辊按照图纸进行机加工。
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CN110153658A (zh) * 2019-06-06 2019-08-23 江阴市东泰管件有限公司 纺丝熔体用光滑耐高压管件加工工艺

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