[发明专利]一种轻质隔热耐火浇注料

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料，具体涉及不定形耐火材料，特别是用于薄板坯连铸连轧辊底式加 热炉炉辊的轻质隔热耐火浇注料。

背景技术

薄板坯连铸连轧辊底式加热炉是薄板坯连铸机与薄板坯连轧机之间的连接设备，其工作 性能的好坏将直接影响到整个生产线的正常运行，其炉辊担负着炉内板坯的支撑与行进驱动 任务，工作环境最为恶劣，长时间处于温度高达1100～1250℃的区域，炉内气氛复杂，长 期24h连续重负荷运转，因而，炉辊通过外壁布置的四道耐热金属辊环起到支撑与驱动板 坯的作用，并外壁辊环之间铺设有耐火隔热保护层，起到保护炉辊、降低水冷热损失、延长 使用寿命的作用。在实际生产过程中，根据工艺要求与生产节奏，炉辊需不断改变转速的大 小和旋转方向，因而，在炉辊旋转过程中保护层不仅受到旋转离心力和烟气冲刷的作用，同 时，还受到板坯快速行进中与辊环之间频繁碰撞与摩擦而产生的机械冲击力。因此，炉辊是 薄板坯连铸连轧辊底式加热炉机械设备中最重要、最易损坏的关键设备，其在线量大、价格 高，并常常因为耐火隔热保护层的破损而导致炉辊使用寿命短，不仅增加了生产消耗成本， 还由于频繁的换辊增加了非作业时间，降低了生产效率。由于受国外炉辊专利技术的限制， 国内的薄板坯连铸连轧辊底式加热炉炉辊大部分从国外整体进口，其耐火隔热保护层材料主 要有如下两种：

第一种采用内附耐热合金钢丝的耐火纤维绳包扎加耐火纤维涂料喷涂的方法制作，如包 钢薄板坯连铸连轧辊底式加热炉所使用的德国RHI公司生产的炉辊。(参考文献：李京文， 杨君璇，陶瓷纤维在包钢CSP加热炉上的应用，包钢科技，2004(2)，16-17&41)这种炉辊 具有导热系数低、保温隔热性能优良、容重轻和动力消耗少的优点，但其对耐火纤维绳、耐 火纤维喷涂料和耐热合金钢丝等原材料的质量要求很高，制作工艺复杂，致使成本较高；制 作出的炉辊隔热层与辊身的结合强度低，抗机械振动性能差，不耐高温烟气的冲刷，同时高 温条件下喷涂纤维与纤维绳收缩比例不同以及纤维自身的结晶粉化会导致隔热层开裂、分层 和脱落；板坯运行过程中落下的氧化铁皮粘在耐火纤维的表面与其发生化学反应，不仅对耐 火纤维造成化学侵蚀，还使其变硬变脆、弹性降低，进一步加速了纤维隔热层的破损，导致 炉辊实际使用寿命远低于设计水平。

第二种采用耐火浇注料制作，如马钢和武钢薄板坯连铸连轧辊底式加热炉所使用的意大 利德兴公司生产的炉辊。相对于第一种形式的炉辊而言，这种炉辊制作工艺简单，抗机械振 动能力和抗烟气冲刷能力较强，但在使用的过程中存在着多种问题：1)浇注料容重大，增加 了炉辊的重量和转动的动力消耗，且容易压坏辊轴，缩短了炉辊轴承的使用寿命；2)意大利 德兴公司生产的这种炉辊浇注料由于采用铝酸钙水泥作为结合剂，在900～1200℃中温范围 内存在严重的强度下降的现象，使得炉辊在转动过程中耐火浇注料更容易发生开裂、脱落， 导致炉辊实际使用寿命较短；3)采用的重质耐火浇注料导热系数高，隔热性能较差，造成炉 辊热负荷增大、热损失严重、水冷壁面结垢、冷却强度下降，致使炉辊平均工作温度升高。 针对上述问题，《一种用于辊底炉炉辊的耐火浇注料》(授权公告号CN100408515C)公开了一 种由电熔莫来石、焦宝石、莫来石、堇青石、蓝晶石、氧化硅微粉、氧化铝微粉、高铝水泥、 不锈钢纤维、防爆纤维、三聚磷酸钠、水组成的重质耐火浇注料，通过提高炉辊耐火浇注料 的热震稳定性，一定程度上达到了改善浇注层开裂与剥落的效果，但仍存在重质耐火浇注料 容重大、导热系数较高、隔热性能差等不足。