CN101293739A - 用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法，它包括混料、熔制玻璃、水淬玻璃粒料、晶化处理烧成的步骤；混料步骤中的原料至少包括：锂辉石、成核剂；锂辉石占原料总重量的60～95％，成核剂占原料总重量的0.5～5％；成核剂为氧化钛、锆英砂中的一种或两种的组合。用本发明方法制备的微晶玻璃生产的炉底辊，其使用寿命长，消耗少，不易结瘤，可提高运行的钢带的表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及微晶玻璃，具体涉及微晶玻璃的制备方法，特别是用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法。
背景技术
在钢铁工业中开发出连续退火系统，以生产大量各种规格的高质量钢板，由此产生了对高质量炉底辊的需求。炉底辊是连续退火炉最主要的零件之一，它的工作状况也是退火炉能否正常生产的决定性因素之一，这种炉底辊不仅需要有很高的抗磨损和运行抗划伤特性，同时也必须消除与氧化铁的粘连。因为辊面的磨痕以及粘连导致的结瘤，会严重影响钢板表面质量。
对炉底辊的性能要求：1)必须有较好的抗热震性，以防止在生产过程中升温和降温时涂层脱落；2)必须有较好的耐磨性，以保证长期连续生产的需要；3)必须有较好的抗结瘤性，防止炉底辊表面产生缺陷影响表面质量；4)必须具备良好的化学稳定性，保持其使用性能在各种气氛中不衰退。
以往在较高温度使用炉底辊，一般在保护气氛下采用石墨辊。目前随着高性能陶瓷涂层的发展，越来越多地采用陶瓷炉底辊。
针对这些要求，国外研究者对一些陶瓷涂层辊、金属陶瓷涂层辊以及可磨耗涂层辊作了研究，但尚难完全满足对炉底辊的性能要求。
目前退火炉炉底辊有采用碳套辊，其消耗量大，使用寿命短，易结瘤，对运行的钢带造成损伤，严重影响了钢板表面质量。碳套辊大量的消耗，亦增加了生产成本。而陶瓷复合涂层炉底辊表现出陶瓷复合涂层抗热震性、耐磨性相当好，但在某些情况下也出现结瘤现象，特别在湿气条件下结瘤更为严重，表现在金属铁瘤子与陶瓷涂层之间有一层金属陶瓷过渡层进行连接，金属陶瓷混合层厚度约200μm，说明金属铁已渗入陶瓷涂层中，瘤子与辊面陶瓷已进行反应，致使铁瘤子生根长大。
另外，中国专利申请号90107409.8公开了一种以低品位高岭土为主要原料的低膨胀微晶玻璃。其配料示性组成(重量％)为：浙江松阳三级高岭土75-80，菱镁矿3-6，石灰石2-6，石英砂0-5，工业碳酸锂7-10，氧化锌4-7，氟硅酸钠0.2-1.2，氧化钛和氧化锆总量3-6。其微晶玻璃一般用于常规温度环境，不能用于退火炉中1000℃以上的温度条件。
中国专利申请号93115528.2公开了用含锂矿物为主要原料生产的微晶玻璃及制造方法，其微晶玻璃晶化温度为450℃-1000℃，显然不能用于退火炉中1000℃以上的温度环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法，用该方法制备的微晶玻璃生产的炉底辊，其使用寿命长，消耗少，不易结瘤，可提高运行的钢带的表面质量。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法，它包括混料、熔制玻璃、水淬玻璃粒料、晶化处理烧成的步骤，混料步骤中的原料至少包括：锂辉石、成核剂；
锂辉石占原料总重量的60～95％，成核剂占原料总重量的0.5～5％；
成核剂为氧化钛、锆英砂中的一种或两种的组合。
上述方案中，混料步骤中的原料还包括澄清剂，澄清剂占原料总重量的0～1％；
澄清剂为氧化砷、氧化锑中的一种或两种的组合。
上述方案中，混料步骤中的原料还包括碳酸锂，碳酸锂占原料总重量的1～6％。
上述方案中，混料步骤中的原料还包括石英砂，石英砂占原料总重量的0～10％。
上述方案中，混料步骤中的原料还包括高岭土或/和氧化铝，高岭土或/和氧化铝占原料总重量的0～20％。
上述方案中，混料步骤中的原料还包括矿渣，矿渣占原料总重量的1～10％。
本发明微晶玻璃制备方法，是一种由锂辉石为主晶相的微晶玻璃材料，用该方法制备的微晶玻璃，其使用温度可以达到1100-1330℃，完全可用于制备退火炉炉底辊的材料，制备的微晶玻璃生产的炉底辊，其使用寿命延长，消耗减少，不易结瘤，可提高运行的钢带的表面质量，适用于氧化、还原、湿热的温度环境。
与现有技术相比，本发明方法的优点在于：
本发明方法以锂辉石为主晶相的微晶玻璃材料制备的炉底辊使用温度高，可以达到1100-1330℃(可根据使用需要确定)，适用的温度范围更大，材料的性能要求更高。在微晶玻璃材料的配料中，天然锂辉石是生成锂辉石微晶玻璃的主要原料；添加碳酸锂是为补足天然锂辉石中氧化锂含量过低，同时可起熔制基础玻璃过程中的均化作用；石英砂、高岭土、氧化铝为配制锂辉石微晶玻璃的原料，此时应增加碳酸锂的掺量，该组合配料在天然锂辉石的含锂量较低及有害杂质含量较高时，可保持锂辉石微晶玻璃在本发明范围内的性能指标；矿渣的主要成分为硅、铝、钙、镁等的氧化物，有调节微晶玻璃性能的作用，亦有晶核剂的作用；氧化砷、氧化锑为熔制玻璃过程中的澄清剂，加入到玻璃中作为排出气泡的添加剂；氧化钛、锆英砂为成核剂，它可在基础玻璃晶化处理过程中首先形成晶核(核化)，然后是晶体长大(晶化)，最后形成微晶玻璃。
附图说明
图1为本发明方法实施例的工艺流程图
具体实施方式
本发明用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法实施例1～11，它包括混料、熔制玻璃、水淬玻璃粒料、晶化处理烧成的步骤。
混料步骤中的各原料及配比(各原料占原料总重量的百分比)见表1。
熔制玻璃的步骤：将原料混合均匀后进行高温熔融呈液体，经过≥1500℃温度保温3小时。
水淬玻璃粒料的步骤：将高温熔融的液体进入水中形成玻璃粒料。
晶化处理烧成的步骤：磨细玻璃粒料至300目后干燥处理，并压制成需要形状的坯体，坯体进入高温炉中晶化处理加热到1200～1330℃恒温30～120分钟即烧成微晶玻璃材料。
表1：
将上述实施例制备的微晶玻璃试样置于等温梯度炉中，用三氧化二铁粉状试剂覆盖试样，在梯度炉中1050℃的条件下，不同的部位分别通入氢气和氮气，并加湿气氛，经5小时后取样检验，三氧化二铁试剂全部烧结呈黑色块状，但未与微晶玻璃试样粘结，微晶玻璃试样表面的光洁程度与入炉前保持一致。扫描电镜分析，微晶玻璃试样在梯度炉中未与覆盖氧化铁试剂发生反应，其样面干净，保持试样原有的微晶玻璃状态。X-射线衍射分析和探针微区成分分析，微晶玻璃试样晶体结构稳定，化学性能稳定。
用上述实施例制备的微晶玻璃制备退火炉炉底辊，炉底辊可在1050℃高温氧化、还原、湿热气氛中，不与氧化铁发生反应，微晶玻璃晶体结构稳定，化学性能稳定。在1100℃恒温1小时后的抗折强度＞10Mpa，炉底辊从1100℃置于常温自来水中循环重复浸泡次数超过28次不出现裂纹，保持完好。
Claims (6)
1、用于退火炉炉底辊的微晶玻璃的制备方法，它包括混料、熔制玻璃、水淬玻璃粒料、晶化处理烧成的步骤，其特征在于：混料步骤中的原料至少包括：锂辉石、成核剂；
锂辉石占原料总重量的60～95％，成核剂占原料总重量的0.5～5％；
成核剂为氧化钛、锆英砂中的一种或两种的组合。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：混料步骤中的原料还包括澄清剂，澄清剂占原料总重量的0.1～1％；
澄清剂为氧化砷、氧化锑中的一种或两种的组合。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：混料步骤中的原料还包括碳酸锂，碳酸锂占原料总重量的1～6％。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于：混料步骤中的原料还包括石英砂，石英砂占原料总重量的0～10％。
5、如权利要求2所述的方法，其特征在于：混料步骤中的原料还包括高岭土或/和氧化铝，高岭土或/和氧化铝占原料总重量的0～20％。
6、如权利要求2所述的方法，其特征在于：混料步骤中的原料还包括矿渣，矿渣占原料总重量的1～10％。
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| CN104762445A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-08 | 艾伯纳工业炉(太仓)有限公司 | 热成型辊底式加热炉的炉辊 |
| CN112846151A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-28 | 苏州鸿翼卫蓝新材科技有限公司 | 一种复合炉辊制备方法 |
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