一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法与流程

1.本发明涉及一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法。

背景技术：

2.csp生产线中加热炉炉辊生产过程中处于高温、间歇性高速和重负荷状态下，设备工作环境恶劣。炉辊轴承会在板坯运行过程中承载非常大的负荷。当炉辊轴承出现损坏，会导致炉辊卡死停转。卡死炉辊的辊环和板坯下表面产生剧烈的滑动摩擦，造成板坯下表面划伤和辊环加剧磨损。在加热炉高温加热过程中，划伤的下表面会产生氧化铁皮集聚。轧机前除鳞过程无法彻底清除，造成成品带钢下表面出现氧化物及夹杂等缺陷。csp产线每年会产生此类缺陷品1000吨左右，直接经济赔付就达5万元，带钢降级和复查费用达到7万元左右。
3.产线每年因炉辊轴承烧损下线的炉辊数量非常巨大，严重时炉辊轴承平均使用寿命小于6个月，每年更换数量达到400只，造成巨大经济损失，同时，由于炉辊轴承烧损，会造成炉辊横向倾斜，使得受力大的辊环磨损加剧，大面积发生会直接影响板坯出炉的对中性，给稳定轧制带来影响，严重时会导致炉内撞炉墙卡钢事故。
4.因此，设计一种新型耐火成型结构，用以加强对炉辊轴承的保护，对产线产品质量的提升及稳定生产至关重要。
5.原德国公司设计的辊底式加热炉炉辊固定方式分为炉墙内、外两部分，炉墙外固定部分由金属结构组成，传动端由支架支撑，被动端由小端盖支撑，炉辊轴承分别安装在两端金属结构件转动部分，其使用环境紧邻由陶瓷纤维模块构成的炉墙隔热层。炉辊两端陶瓷纤维模块整体完好性及人工加工水平，直接影响轴承工作环境的密闭性。增强密闭性，减少高温炉气炙烤是避免轴承烧损的核心控制要点。
6.目前有两方面问题直接影响轴承工作环境密闭性：
7.1.炉辊为贯穿炉膛布置，为穿过炉墙隔热层，需在布置炉辊的炉墙两端进行陶瓷纤维模块旋孔切割作业，要分别对其所接触的上下左右，4块模块进行切割，保证炉辊能够正常安装及日常维护更换。现有施工模式由于存在大量人工施工，且在炉膛内部进行，作业空间狭小，无法保证也无法实现规格尺寸的标准化及统一化。人工施工的差异性，无法保证轴承工作空间的密闭性。
8.2.陶瓷纤维模块随着使用时间的延长，在炉膛复杂的工况下，会不同程度的出现下沉现象，造成原有的炉辊穿行孔洞出现变形，炉膛内部炉辊下端与陶瓷纤维模块间的间隙增大，会导致高温炉气窜入，直接烧损炉辊轴承。
9.综上所述，对炉辊两端炉墙耐材进行标准模块化设计施工，同时避免炉墙耐火材料下沉现象是提高炉辊轴承工作环境密闭性的主要措施。

技术实现要素：

10.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，有效延长炉辊承使用寿命，减少更换量，同时减少炉辊辊环磨损，降低辊环更换数量。避免因辊环不均匀磨损，带来的板坯在炉内跑偏现象，提高产线生产稳定性，同时能够给轧机轧制提供良好的对中性。
11.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
12.本发明一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，包括如下步骤：
13.1)根据炉辊两端轴承具体形状，设计适配的磨具，所述磨具采用莫来石粉料以及氧化铝纤维为原料并加入适量的粘合剂制成外方内圆形耐火成型结构件，并且在外部方型结构件上预留相应与炉墙金属部分固定的螺丝安装孔。
14.2)外方内圆形耐火成型结构件加工完成后，沿中线切割成两部分，便于后期安装；
15.3)在施工安装时，对外方内圆形耐火成型结构件预留的安装孔，在炉墙金属部分焊接带螺纹锚钉；
16.4)分别将两片耐火成型结构件对应炉墙上锚钉位置进行安装，用加长导向杆将螺帽从耐候结构件预留的安装孔拧入，安装牢固。
17.进一步的，所述磨具做成直径比炉辊轴承直径大10-20mm的外方内圆形耐火成型结构件。
18.进一步的，所述磨具做成直径比炉辊轴承直径大15mm的外方内圆形耐火成型结构件。
19.进一步的，莫来石粉料、氧化铝纤维和粘合剂的质量比为125-130：25-30：30-35,莫来石粉粒度为1000目以上，优选莫来石粉料、氧化铝纤维和粘合剂的质量比为125：27：33。
20.进一步的，所述外方内圆形耐火成型结构件的具体制备方法如下：
21.(5)将原料按质量比放入搅拌容器中；
22.(6)用搅拌器进行充分搅拌、注意搅拌过程中尽量减少气泡的产生；
23.(7)将搅拌好的原料注入模具中，室温静置48小时，初步定型；
24.(8)送入炉内，具体温度控制如下：以每小时升温5℃升至60℃，保温48，小时，而后以30℃/小时升温到650℃，保温3小时，再以50℃/小时升温到950℃，保温2小时,最后以100℃/小时升温至1250摄氏度终烧。
25.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
26.莫来石和氧化铝纤维都可以承受1400℃以上的高温，(辊底式加热炉一般最高温度为1250℃)其本身单位重量和原单位体积的陶瓷纤维模块重量相当，因此采用莫来石粉料以及氧化铝纤维为原料，加入适量的粘合剂。用来制作炉辊进出孔洞的承重模块，可以保证加热炉侧墙总体重量不变，不会对加热炉结构整体性产生影响。因此，根据炉辊轴承具体形状，制作相应成型模块，具有良好的实施性。
27.产生的有益效果主要为三个部分：
28.1.减少炉辊轴承烧损。
29.2.减少辊环加剧磨损带来的更换数量增大问题，降低辊环消耗量。
30.3.降低带钢表面类缺陷产生量。
31.预计经济效益：
32.采用新型耐火成型结构件后，产生经济效益具体如下：
33.减少炉辊轴承烧损，全年减少炉辊轴承400只，备件单价1500元，合计减少备件费用400*1500＝60万元。
34.全年减少炉辊辊环更换量200只，辊环单价1400元/只，合计减少费用200*1400＝28万元.
35.全年因炉辊轴承问题产生的带钢表面质量类直接经济赔付5万元，降级及复查费用7万元。
36.通过此项技改，全年总计增效60+28+5+7＝80万元。
附图说明
37.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
38.图1为外方内圆形耐火成型结构件的立体结构示意图；
39.图2为外方内圆形耐火成型结构件的平面示意图；
40.图3为外方内圆形耐火成型结构件的装配示意图；
41.附图标记说明：1-炉辊轴承；2-外方内圆形耐火成型结构件；3-螺丝安装孔。
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
43.一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，包括如下步骤：
44.根据炉辊两端轴承具体形状，设计相应磨具，采用莫来石粉料以及氧化铝纤维为原料，加入适量的粘合剂。做成直径比炉辊轴承直径大15mm的外方内圆形耐火成型结构件2。并且在外部方型结构上预留相应与炉墙金属部分固定的螺丝安装孔3。
45.耐火成型件加工完成后，沿中线切割成两部分，便于后期安装。
46.在施工安装时，对应耐火成型结构件预留的螺丝安装孔3，在炉墙金属部分焊接带螺纹锚钉。
47.分别将两片耐火成型结构件对应炉墙上锚钉位置进行安装，用加长导向杆将螺帽从耐候结构件预留的螺丝安装孔3拧入，安装牢靠。
48.其中：莫来石粉料、氧化铝纤维和粘合剂的质量比为125：27：33。所述外方内圆形耐火成型结构件的具体制备方法如下：
49.将原料按质量比放入搅拌容器中；
50.用搅拌器进行充分搅拌、注意搅拌过程中尽量减少气泡的产生；
51.将搅拌好的原料注入模具中，室温静置48小时，初步定型；
52.送入炉内，具体温度控制如下：以每小时升温5℃升至60℃，保温48，小时，而后以30℃/小时升温到650℃，保温3小时，再以50℃/小时升温到950℃，保温2小时,最后以100℃/小时升温至1250摄氏度终烧。
53.使用本方法前，每月炉辊更换数量约为60支。使用本方法后，全年减少炉辊轴承大约400只、减少炉辊辊环更换量大约200只，降低带钢表面类缺陷产生量。
54.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)根据炉辊两端轴承具体形状，设计适配的磨具，所述磨具采用莫来石粉料以及氧化铝纤维为原料并加入适量的粘合剂制成外方内圆形耐火成型结构件，并且在外部方型结构件上预留相应与炉墙金属部分固定的螺丝安装孔；2)外方内圆形耐火成型结构件加工完成后，沿中线切割成两部分，便于后期安装；3)在施工安装时，对外方内圆形耐火成型结构件预留的安装孔，在炉墙金属部分焊接带螺纹锚钉；4)分别将两片耐火成型结构件对应炉墙上锚钉位置进行安装，用加长导向杆将螺帽从耐候结构件预留的安装孔拧入，安装牢固。2.根据权利要求1所述的采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，其特征在于：所述磨具做成直径比炉辊轴承直径大10-20mm的外方内圆形耐火成型结构件。3.根据权利要求2所述的采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，其特征在于：所述磨具做成直径比炉辊轴承直径大15mm的外方内圆形耐火成型结构件。4.根据权利要求1所述的采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，其特征在于：莫来石粉料、氧化铝纤维和粘合剂的质量比为125-130：25-30：30-35,莫来石粉粒度为1000目以上。5.根据权利要求4所述的采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，其特征在于：所述外方内圆形耐火成型结构件的具体制备方法如下：(1)将原料按质量比放入搅拌容器中；(2)用搅拌器进行充分搅拌、注意搅拌过程中尽量减少气泡的产生；(3)将搅拌好的原料注入模具中，室温静置48小时，初步定型；(4)送入炉内，具体温度控制如下：以每小时升温5℃升至60℃，保温48，小时，而后以30℃/小时升温到650℃，保温3小时，再以50℃/小时升温到950℃，保温2小时,最后以100℃/小时升温至1250摄氏度终烧。

技术总结

本发明公开了一种采用莫来石粉制作辊底式加热炉炉辊轴承保护装置的方法，包括：1)根据炉辊两端轴承具体形状，设计适配的磨具，所述磨具采用莫来石粉料以及氧化铝纤维为原料并加入适量的粘合剂制成外方内圆形耐火成型结构件，并且在外部方型结构件上预留相应与炉墙金属部分固定的螺丝安装孔；2)外方内圆形耐火成型结构件加工完成后，沿中线切割成两部分，便于后期安装；3)在施工安装时，在炉墙金属部分焊接带螺纹锚钉；4)分别将两片耐火成型结构件对应炉墙上锚钉位置进行安装，用加长导向杆将螺帽从耐候结构件预留的安装孔拧入，安装牢固。本发明能够有效延长炉辊承使用寿命，减少更换量，同时减少炉辊辊环磨损，降低辊环更换数量。换数量。换数量。