一種具有耐火纖維層的水冷爐輥及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有耐火纖維層的水冷爐輥，爐輥還包括套在輥筒外側(cè)的耐火纖維層、位于輥筒內(nèi)的水冷芯管，輥筒一側(cè)的軸頭設(shè)有通孔，輥筒另一側(cè)的軸頭設(shè)有容納槽，水冷芯管穿過(guò)所述設(shè)有通孔的軸頭并插在容納槽內(nèi)，通孔和容納槽與水冷芯管之間留有間隙；在耐火纖維層的兩端分別設(shè)置有固定擋盤(pán)和活動(dòng)擋盤(pán)，在水冷芯管外側(cè)套有導(dǎo)向管，該導(dǎo)向管與水冷芯管通過(guò)圓鋼固定連接在一起，導(dǎo)向管與所述輥筒之間通過(guò)圓鋼固定連接在一起；耐火纖維層包括沿著輥筒長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的多個(gè)圓形石棉纖維環(huán)片和不銹鋼環(huán)片。本發(fā)明的爐輥具有良好的耐高溫性能、它不與氧化皮黏結(jié)，壓裝后具有一定的承載運(yùn)轉(zhuǎn)性能，是解決鋼板輥印缺陷的一種具有重要意義的技術(shù)革新。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有耐火纖維層的水冷爐輥及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輥?zhàn)樱绕渖婕耙环N具有耐火纖維層的水冷爐輥及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 輥底式熱處理爐是中厚板不銹鋼等特殊鋼進(jìn)行固溶、退火等熱處理的主要設(shè)備， 是中厚板熱處理線的關(guān)鍵大型設(shè)備，輥底式爐的產(chǎn)量和機(jī)械化、自動(dòng)化程度相對(duì)較高，相對(duì) 于其他爐型，具有可實(shí)現(xiàn)高速出爐的特性，縮短了鋼板淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間，爐后可配備先進(jìn)的輥 式淬火機(jī)設(shè)備，目前在國(guó)內(nèi)外中厚鋼板廠得到了廣泛應(yīng)用。
[0003] 爐輥是高溫輥底式熱處理爐的一個(gè)十分關(guān)鍵的部件，高溫固溶輥底爐的最高固溶 溫度可達(dá)1200°C，其爐輥必須具有耐熱溫度高、高溫承載力強(qiáng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)上采用外套為 Cr25Ni20Si2、Cr25Ni35Nbl. 5或者Cr28Ni48W5的耐熱合金的水冷爐輥，但耐熱合金爐輥存 在造價(jià)高(一般約占爐子總造價(jià)的25%左右)、輥面易結(jié)瘤(會(huì)造成鋼板表面的麻點(diǎn)缺陷)、熱 損失大等固有缺點(diǎn)。出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和節(jié)能減排要求的提高，如何解決耐熱合金 爐輥的缺點(diǎn)，一直是輥底式熱處理爐技術(shù)的一個(gè)難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種具有耐火纖維層的水冷爐輥 及其制備方法。
[0005] 上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的： 一種具有耐火纖維層的水冷爐輥，所述爐輥包括輥筒和固定在所述輥筒兩端的軸頭， 其特征在于，所述爐輥還包括套在所述輥筒外側(cè)的耐火纖維層、位于所述輥筒內(nèi)的水冷芯 管，所述輥筒一側(cè)的軸頭設(shè)有通孔，所述輥筒另一側(cè)的軸頭設(shè)有容納槽，所述水冷芯管穿過(guò) 所述設(shè)有通孔的軸頭并插在所述容納槽內(nèi)，所述通孔和所述容納槽與所述水冷芯管之間留 有間隙；在所述耐火纖維層的兩端分別設(shè)置有固定擋盤(pán)和活動(dòng)擋盤(pán)，在所述水冷芯管外側(cè) 套有導(dǎo)向管，該導(dǎo)向管與所述水冷芯管通過(guò)圓鋼固定連接在一起，所述導(dǎo)向管與所述輥筒 之間通過(guò)圓鋼固定連接在一起；所述耐火纖維層包括沿著所述輥筒長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的多 個(gè)圓形石棉纖維環(huán)片和不銹鋼環(huán)片。
[0006] 根據(jù)上述的爐輥，其特征在于，所述水冷芯管的外壁與所述導(dǎo)向管的內(nèi)壁之間設(shè) 有多段圓鋼，并且該多段圓鋼分別與所述水冷芯管的外壁和導(dǎo)向管的內(nèi)壁焊接；所述軸頭 的通孔和容納槽的內(nèi)壁與所述水冷芯管的外壁之間也設(shè)置有多段圓鋼，并且該多段圓鋼也 分別與所述水冷芯管的外壁和所述通孔和容納槽的內(nèi)壁焊接。
[0007] 根據(jù)上述的爐輥，其特征在于，所述導(dǎo)向管外壁與所述輥筒內(nèi)壁之間設(shè)有多段圓 鋼，該多段圓鋼分別于所述導(dǎo)向管外壁和所述輥筒內(nèi)壁焊接。
[0008] 根據(jù)上述的爐輥，其特征在于，所述固定擋板焊接在所述輥筒上，所述活動(dòng)擋板通 過(guò)半卡環(huán)固定在所述棍筒上。
[0009] 根據(jù)上述的爐輥，其特征在于，所述石棉纖維環(huán)片添加有氧化鋯纖維和增強(qiáng)劑。
[0010] 一種制備具有耐火纖維層的水冷爐輥的方法，其特征在于，所述耐火纖維層通過(guò) 以下步驟制作： (1) 在耐火石棉纖維中添加氧化鋯纖維和增強(qiáng)劑，并制作成片狀； (2) 再把多個(gè)片狀的耐火石棉纖維先打孔，再穿到所述輥筒上，并且在片狀耐火石棉纖 維之間穿插不銹鋼片； (3) 在穿在所述輥筒上的片狀耐火石棉纖維或不銹鋼片兩端施加壓力，把耐火石棉纖 維片和夾雜的不銹鋼片壓實(shí)； (4) 在所述輥筒一端安裝上所述固定檔盤(pán)，另一端安裝上可拆卸的所述活動(dòng)擋盤(pán)； (5) 等待耐火石棉纖維片和不銹鋼片之間壓力消失定型；最后把壓裝好的石棉輥放到 機(jī)床上將石棉纖維片的外邊車(chē)削成圓面。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的耐火石棉纖維水冷爐輥由可更換耐火石棉纖維組 成，爐輥中間有水冷結(jié)構(gòu)。爐輥具有良好的耐高溫性能、它不與氧化皮黏結(jié)，壓裝后具有一 定的承載運(yùn)轉(zhuǎn)性能，是解決鋼板輥印缺陷的一種具有重要意義的技術(shù)革新。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的爐輥的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的爐輥的內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的爐輥的導(dǎo)向管與滾筒的連接方式示意圖； 圖4是圖3的左視圖； 圖5是本發(fā)明的爐輥的冷卻水流向示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖（未示出內(nèi)部詳細(xì)的結(jié)構(gòu))，圖2則詳細(xì)的示出了 爐輥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的爐輥包括輥筒2和固定在輥筒2兩端的軸頭1、6,爐輥還包括 套在輥筒2外側(cè)的耐火纖維層4、位于輥筒內(nèi)的水冷芯管8,輥筒2 -側(cè)的軸頭設(shè)有通孔，輥 筒另一側(cè)的軸頭設(shè)有容納槽，水冷芯管8穿過(guò)設(shè)有通孔的軸頭并插在另一側(cè)軸頭的容納槽 內(nèi)，通孔和容納槽與水冷芯管8之間留有間隙，以便冷卻水可以流過(guò)。在耐火纖維層4的兩 端分別設(shè)置有固定擋盤(pán)5和活動(dòng)擋盤(pán)3,固定擋板5可以通過(guò)焊接方式固定在輥筒2上，活 動(dòng)擋板3可以通過(guò)半卡環(huán)7固定在輥筒2上。
[0014] 在水冷芯管8外側(cè)套有導(dǎo)向管9,該導(dǎo)向管9與水冷芯管8通過(guò)圓鋼固定連接在一 起，這樣在導(dǎo)向管9和水冷芯管8之間可以形成間隙，冷卻水可以從間隙流動(dòng)。導(dǎo)向管9與 輥筒2之間通過(guò)圓鋼固定連接在一起，同樣，導(dǎo)向管9月輥筒2之間也可以形成間隙便于冷 卻水流過(guò)。耐火纖維層4包括沿著輥筒長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的多個(gè)圓形石棉纖維環(huán)片和不銹 鋼環(huán)片，其制備方法將在后面詳細(xì)描述。
[0015] 水冷芯管8的外壁與導(dǎo)向管9的內(nèi)壁之間設(shè)有多段圓鋼10,并且該多段圓鋼10分 別與水冷芯管8的外壁和導(dǎo)向管9的內(nèi)壁焊接，以增強(qiáng)穩(wěn)定性。軸頭的通孔和容納槽的內(nèi) 壁與水冷芯管的外壁之間也設(shè)置有多段圓鋼，并且該多段圓鋼也分別與水冷芯管8的外壁 和通孔和容納槽的內(nèi)壁焊接，進(jìn)一步增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0016] 參見(jiàn)圖2和圖3,導(dǎo)向管9外壁與輥筒2內(nèi)壁之間也設(shè)有多段圓鋼，該多段圓鋼分 別于導(dǎo)向管9外壁和輥筒2內(nèi)壁焊接，起到加固作用，同時(shí)不影響冷卻水流過(guò)。
[0017] 本發(fā)明的耐火纖維層4的制備方法如下：在耐火石棉纖維中添加少量的氧化鋯纖 維和增強(qiáng)劑(增強(qiáng)劑就是具有粘性的膠，能粘合各種固體混合物）等材料，制作成片狀；再把 片狀的耐火石棉纖維穿到輥筒2上，并且穿插304不銹鋼片在耐火石棉纖維片的中間，串 好后用加壓裝置在兩端施加壓力，把耐火石棉纖維片和夾雜的304不銹鋼片壓實(shí)；輥筒2 一端加上固定檔盤(pán)5,另一端加活動(dòng)擋盤(pán)3,活動(dòng)擋盤(pán)3可以拆卸，更換耐火石棉纖維；壓裝 完后，要等待輥身釋放應(yīng)力，即石棉纖維片與片之間壓力消失定型；最后把壓裝好的石棉輥 放到機(jī)床上將石棉纖維片的外邊車(chē)削成圓面，形成石棉纖維棍的外形。注意石棉纖維棍表 面加工時(shí)不允許有裂紋、擦傷等表面缺陷存在，密實(shí)度要高，在使用壽命內(nèi)經(jīng)高溫不產(chǎn)生燒 結(jié)、不掉塊。整個(gè)耐火石棉纖維水冷爐輥靜平衡要求小于1. 2公斤，動(dòng)平衡等級(jí)G=6. 3。
[0018] 參見(jiàn)圖5,冷水從軸頭一端進(jìn)入芯管8中，流到軸頭的另一端內(nèi)的容納槽，然后從 輥筒2流回。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有耐火纖維層的水冷爐輥，所述爐輥包括輥筒和固定在所述輥筒兩端的軸 頭，其特征在于，所述爐輥還包括套在所述輥筒外側(cè)的耐火纖維層、位于所述輥筒內(nèi)的水冷 芯管，所述輥筒一側(cè)的軸頭設(shè)有通孔，所述輥筒另一側(cè)的軸頭設(shè)有容納槽，所述水冷芯管穿 過(guò)所述設(shè)有通孔的軸頭并插在所述容納槽內(nèi)，所述通孔和所述容納槽與所述水冷芯管之間 留有間隙；在所述耐火纖維層的兩端分別設(shè)置有固定擋盤(pán)和活動(dòng)擋盤(pán)，在所述水冷芯管外 側(cè)套有導(dǎo)向管，該導(dǎo)向管與所述水冷芯管通過(guò)圓鋼固定連接在一起，所述導(dǎo)向管與所述輥 筒之間通過(guò)圓鋼固定連接在一起；所述耐火纖維層包括沿著所述輥筒長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的 多個(gè)圓形石棉纖維環(huán)片和不銹鋼環(huán)片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐輥，其特征在于，所述水冷芯管的外壁與所述導(dǎo)向管的內(nèi) 壁之間設(shè)有多段圓鋼，并且該多段圓鋼分別與所述水冷芯管的外壁和導(dǎo)向管的內(nèi)壁焊接； 所述軸頭的通孔和容納槽的內(nèi)壁與所述水冷芯管的外壁之間也設(shè)置有多段圓鋼，并且該多 段圓鋼也分別與所述水冷芯管的外壁和所述通孔和容納槽的內(nèi)壁焊接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐輥，其特征在于，所述導(dǎo)向管外壁與所述輥筒內(nèi)壁之間設(shè) 有多段圓鋼，該多段圓鋼分別于所述導(dǎo)向管外壁和所述輥筒內(nèi)壁焊接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐輥，其特征在于，所述固定擋板焊接在所述輥筒上，所述活 動(dòng)擋板通過(guò)半卡環(huán)固定在所述輥筒上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐輥，其特征在于，所述石棉纖維環(huán)片添加有氧化鋯纖維和 增強(qiáng)劑。
6. -種制備如權(quán)利要求1-5之一所述爐棍的方法，其特征在于，所述耐火纖維層通過(guò) 以下步驟制作： (1) 在耐火石棉纖維中添加氧化鋯纖維和增強(qiáng)劑，并制作成片狀； (2) 再把多個(gè)片狀的耐火石棉纖維先打孔，再穿到所述輥筒上，并且在片狀耐火石棉纖 維之間穿插不銹鋼片； (3) 在穿在所述輥筒上的片狀耐火石棉纖維或不銹鋼片兩端施加壓力，把耐火石棉纖 維片和夾雜的不銹鋼片壓實(shí)； (4) 在所述輥筒一端安裝上所述固定檔盤(pán)，另一端安裝上可拆卸的所述活動(dòng)擋盤(pán)； (5) 等待耐火石棉纖維片和不銹鋼片之間壓力消失定型；最后把壓裝好的石棉輥放到 機(jī)床上將石棉纖維片的外邊車(chē)削成圓面。
【文檔編號(hào)】C21D9/46GK104099461SQ201410306893
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】王昭東, 李勇, 付天亮, 李家棟, 韓毅, 賈維維 申請(qǐng)人:東北大學(xué)