本发明公开了一种具有耐火纤维层的水冷炉辊，炉辊还包括套在辊筒外侧的耐火纤维层、位于辊筒内的水冷芯管，辊筒一侧的轴头设有通孔，辊筒另一侧的轴头设有容纳槽，水冷芯管穿过所述设有通孔的轴头并插在容纳槽内，通孔和容纳槽与水冷芯管之间留有间隙；在耐火纤维层的两端分别设置有固定挡盘和活动挡盘，在水冷芯管外侧套有导向管，该导向管与水冷芯管通过圆钢固定连接在一起，导向管与所述辊筒之间通过圆钢固定连接在一起；耐火纤维层包括沿着辊筒长度方向间隔设置的多个圆形石棉纤维环片和不锈钢环片。本发明的炉辊具有良好的耐高温性能、它不与氧化皮黏结，压装后具有一定的承载运转性能，是解决钢板辊印缺陷的一种具有重要意义的技术革新。
1.一种具有耐火纤维层的水冷炉辊，所述炉辊包括辊筒和固定在所述辊筒两端的轴头，其特征在于，所述炉辊还包括套在所述辊筒外侧的耐火纤维层、位于所述辊筒内的水冷芯管，所述辊筒一侧的轴头设有通孔，所述辊筒另一侧的轴头设有容纳槽，所述水冷芯管穿过所述设有通孔的轴头并插在所述容纳槽内，所述通孔和所述容纳槽与所述水冷芯管之间留有间隙；在所述耐火纤维层的两端分别设置有固定挡盘和活动挡盘，在所述水冷芯管外侧套有导向管，该导向管与所述水冷芯管通过圆钢固定连接在一起，所述导向管与所述辊筒之间通过圆钢固定连接在一起；所述耐火纤维层包括沿着所述辊筒长度方向间隔设置的多个圆形石棉纤维环片和不锈钢环片。
2.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述水冷芯管的外壁与所述导向管的内壁之间设有多段圆钢，并且该多段圆钢分别与所述水冷芯管的外壁和导向管的内壁焊接；
所述轴头的通孔和容纳槽的内壁与所述水冷芯管的外壁之间也设置有多段圆钢，并且该多段圆钢也分别与所述水冷芯管的外壁和所述通孔和容纳槽的内壁焊接。
3.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述导向管外壁与所述辊筒内壁之间设有多段圆钢，该多段圆钢分别于所述导向管外壁和所述辊筒内壁焊接。
4.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述固定挡板焊接在所述辊筒上，所述活动挡板通过半卡环固定在所述辊筒上。
5.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述石棉纤维环片添加有氧化锆纤维和增强剂。
6.一种制备如权利要求1-5之一所述炉辊的方法，其特征在于，所述耐火纤维层通过以下步骤制作：（1）在耐火石棉纤维中添加氧化锆纤维和增强剂，并制作成片状；
（2）再把多个片状的耐火石棉纤维先打孔，再穿到所述辊筒上，并且在片状耐火石棉纤维之间穿插不锈钢片；
（3）在穿在所述辊筒上的片状耐火石棉纤维或不锈钢片两端施加压力，把耐火石棉纤维片和夹杂的不锈钢片压实；
（4）在所述辊筒一端安装上所述固定档盘，另一端安装上可拆卸的所述活动挡盘；
（5）等待耐火石棉纤维片和不锈钢片之间压力消失定型；最后把压装好的石棉辊放到机床上将石棉纤维片的外边车削成圆面。
一种具有耐火纤维层的水冷炉辊及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种辊子，尤其涉及一种具有耐火纤维层的水冷炉辊及其制备方法。
背景技术
[0002] 辊底式热处理炉是中厚板不锈钢等特殊钢进行固溶、退火等热处理的主要设备，是中厚板热处理线的关键大型设备，辊底式炉的产量和机械化、自动化程度相对较高，相对于其他炉型，具有可实现高速出炉的特性，缩短了钢板淬火转移时间，炉后可配备先进的辊式淬火机设备，目前在国内外中厚钢板厂得到了广泛应用。
[0003] 炉辊是高温辊底式热处理炉的一个十分关键的部件，高温固溶辊底炉的最高固溶温度可达1200℃，其炉辊必须具有耐热温度高、高温承载力强的特点。传统上采用外套为Cr25Ni20Si2、Cr25Ni35Nb1.5或者Cr28Ni48W5的耐热合金的水冷炉辊，但耐热合金炉辊存在造价高（一般约占炉子总造价的25%左右）、辊面易结瘤（会造成钢板表面的麻点缺陷）、热损失大等固有缺点。出于对产品质量、生产效率和节能减排要求的提高，如何解决耐热合金炉辊的缺点，一直是辊底式热处理炉技术的一个难题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有耐火纤维层的水冷炉辊及其制备方法。
[0005] 上述目的是通过下述方案实现的：
[0006] 一种具有耐火纤维层的水冷炉辊，所述炉辊包括辊筒和固定在所述辊筒两端的轴头，其特征在于，所述炉辊还包括套在所述辊筒外侧的耐火纤维层、位于所述辊筒内的水冷芯管，所述辊筒一侧的轴头设有通孔，所述辊筒另一侧的轴头设有容纳槽，所述水冷芯管穿过所述设有通孔的轴头并插在所述容纳槽内，所述通孔和所述容纳槽与所述水冷芯管之间留有间隙；在所述耐火纤维层的两端分别设置有固定挡盘和活动挡盘，在所述水冷芯管外侧套有导向管，该导向管与所述水冷芯管通过圆钢固定连接在一起，所述导向管与所述辊筒之间通过圆钢固定连接在一起；所述耐火纤维层包括沿着所述辊筒长度方向间隔设置的多个圆形石棉纤维环片和不锈钢环片。
[0007] 根据上述的炉辊，其特征在于，所述水冷芯管的外壁与所述导向管的内壁之间设有多段圆钢，并且该多段圆钢分别与所述水冷芯管的外壁和导向管的内壁焊接；所述轴头的通孔和容纳槽的内壁与所述水冷芯管的外壁之间也设置有多段圆钢，并且该多段圆钢也分别与所述水冷芯管的外壁和所述通孔和容纳槽的内壁焊接。
[0008] 根据上述的炉辊，其特征在于，所述导向管外壁与所述辊筒内壁之间设有多段圆钢，该多段圆钢分别于所述导向管外壁和所述辊筒内壁焊接。
[0009] 根据上述的炉辊，其特征在于，所述固定挡板焊接在所述辊筒上，所述活动挡板通过半卡环固定在所述辊筒上。
[0010] 根据上述的炉辊，其特征在于，所述石棉纤维环片添加有氧化锆纤维和增强剂。
[0011] 一种制备具有耐火纤维层的水冷炉辊的方法，其特征在于，所述耐火纤维层通过以下步骤制作：
[0012] （1）在耐火石棉纤维中添加氧化锆纤维和增强剂，并制作成片状；
[0013] （2）再把多个片状的耐火石棉纤维先打孔，再穿到所述辊筒上，并且在片状耐火石棉纤维之间穿插不锈钢片；
[0014] （3）在穿在所述辊筒上的片状耐火石棉纤维或不锈钢片两端施加压力，把耐火石棉纤维片和夹杂的不锈钢片压实；
[0015] （4）在所述辊筒一端安装上所述固定档盘，另一端安装上可拆卸的所述活动挡盘；
[0016] （5）等待耐火石棉纤维片和不锈钢片之间压力消失定型；最后把压装好的石棉辊放到机床上将石棉纤维片的外边车削成圆面。
[0017] 本发明的有益效果：本发明的耐火石棉纤维水冷炉辊由可更换耐火石棉纤维组成，炉辊中间有水冷结构。炉辊具有良好的耐高温性能、它不与氧化皮黏结，压装后具有一定的承载运转性能，是解决钢板辊印缺陷的一种具有重要意义的技术革新。
附图说明
[0018] 图1是本发明的炉辊的整体结构示意图；
[0019] 图2是本发明的炉辊的内部详细结构示意图；
[0020] 图3是本发明的炉辊的导向管与滚筒的连接方式示意图；
[0021] 图4是图3的左视图；
[0022] 图5是本发明的炉辊的冷却水流向示意图。
具体实施方式
[0023] 图1是本发明的整体结构示意图（未示出内部详细的结构），图2则详细的示出了炉辊的内部结构。本发明的炉辊包括辊筒2和固定在辊筒2两端的轴头1、6，炉辊还包括套在辊筒2外侧的耐火纤维层4、位于辊筒内的水冷芯管8，辊筒2一侧的轴头设有通孔，辊筒另一侧的轴头设有容纳槽，水冷芯管8穿过设有通孔的轴头并插在另一侧轴头的容纳槽内，通孔和容纳槽与水冷芯管8之间留有间隙，以便冷却水可以流过。在耐火纤维层4的两端分别设置有固定挡盘5和活动挡盘3，固定挡板5可以通过焊接方式固定在辊筒2上，活动挡板3可以通过半卡环7固定在辊筒2上。
[0024] 在水冷芯管8外侧套有导向管9，该导向管9与水冷芯管8通过圆钢固定连接在一起，这样在导向管9和水冷芯管8之间可以形成间隙，冷却水可以从间隙流动。导向管9与辊筒2之间通过圆钢固定连接在一起，同样，导向管9月辊筒2之间也可以形成间隙便于冷却水流过。耐火纤维层4包括沿着辊筒长度方向间隔设置的多个圆形石棉纤维环片和不锈钢环片，其制备方法将在后面详细描述。
[0025] 水冷芯管8的外壁与导向管9的内壁之间设有多段圆钢10，并且该多段圆钢10分别与水冷芯管8的外壁和导向管9的内壁焊接，以增强稳定性。轴头的通孔和容纳槽的内壁与水冷芯管的外壁之间也设置有多段圆钢，并且该多段圆钢也分别与水冷芯管8的外壁和通孔和容纳槽的内壁焊接，进一步增强稳定性。
[0026] 参见图2和图3，导向管9外壁与辊筒2内壁之间也设有多段圆钢，该多段圆钢分别于导向管9外壁和辊筒2内壁焊接，起到加固作用，同时不影响冷却水流过。
[0027] 本发明的耐火纤维层4的制备方法如下：在耐火石棉纤维中添加少量的氧化锆纤维和增强剂（增强剂就是具有粘性的胶，能粘合各种固体混合物）等材料，制作成片状；再把片状的耐火石棉纤维穿到辊筒2上，并且穿插 304不锈钢片在耐火石棉纤维片的中间，串好后用加压装置在两端施加压力，把耐火石棉纤维片和夹杂的304不锈钢片压实；辊筒2一端加上固定档盘5，另一端加活动挡盘3，活动挡盘3可以拆卸，更换耐火石棉纤维；压装完后，要等待辊身释放应力，即石棉纤维片与片之间压力消失定型；最后把压装好的石棉辊放到机床上将石棉纤维片的外边车削成圆面，形成石棉纤维辊的外形。注意石棉纤维辊表面加工时不允许有裂纹、擦伤等表面缺陷存在，密实度要高，在使用寿命内经高温不产生烧结、不掉块。整个耐火石棉纤维水冷炉辊静平衡要求小于1.2公斤，动平衡等级G=6.3。
[0028] 参见图5，冷水从轴头一端进入芯管8中，流到轴头的另一端内的容纳槽，然后从辊筒2流回。
