復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種冶金軋輥加工鑄造裝置。由操作平臺、鋼液澆鑄系統、坩堝、分離環、水冷結晶器、振動器、定位導向裝置、感應加熱裝置、拉坯系統組成，其特征在于：水冷結晶器和坩堝處于操作平臺之上，兩個振動器處于操作平臺之下，水冷結晶器通過分離環與坩堝相連，鋼液澆鑄系統配置在坩堝上方的一側，輥芯感應加熱裝置和定位導向裝置位于坩堝的上方，拉坯系統位于操作平臺之下，引錠板正對結晶器的下端。該裝置以生產工作層高性能與輥芯高強度完美結合的軋輥，來滿足熱連軋技術的需求，降低軋制中換輥頻率，大幅度提高軋機的作業率，降低生產成本，提高經濟效益。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于軋鋼
，涉及到一種冶金軋輥加工鑄造裝置。技術背景近幾年來，熱軋技術取得了很大進步，在熱軋用軋輥的發展從材質和制造工藝上大致經歷了以下幾個過程軋輥材質從單一的鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼逐漸發展到復合軋輥用高鎳鉻鑄鐵、高鉻鑄鐵直至最新發展的鑄造高速鋼；制造工藝也從普通整體鑄造工藝發展到復合鑄造工藝，其中復合鑄造工藝又從靜態澆注法發展到離心鑄造法。高速鋼軋輥的外層是在普通高速鋼的基礎上增加C含量，同時大量添加V和W，生成較多的高硬度V碳化物，從而獲得高的耐磨性。代表當代軋制技術水平的熱連軋技術，采用了低溫、大壓下量、小輥徑軋制等降低能耗措施，為控制板形和提高板材質量，采用了六輥、雙交叉、雙重彎輥、小輥徑軋制技術，使輥身接觸應力增加1-2.5倍，輥徑推力增加3-7倍，彎曲應力增加2-3倍，接觸頻率增加數倍。采用小輥徑軋制，再加上水平彎曲，小輥徑工作輥頸的彎曲強度必須大于250MPa，相當于700MPa拉伸強度，這些軋制技術的變化對軋輥提出了更高的要求，而目前國內現有的軋輥很難達到這些要求。使用原有傳統材質的軋輥，除輥耗大之外，熱軋質量不好，如加工板帶時，會直接影響冷軋板帶的質量，結果造成輕工用薄板幾乎全部依賴進口；另外，我國軋鋼業所用軋輥的質量與工業發達國家相比有很大差距，軋制中換輥頻繁，軋機作業率低，生產成本高，經濟效益差。目前，國際上生產高速鋼軋輥采用的復合工藝主要為離心法，離心復合高速鋼軋輥生產技術是先將熔化好的外層鋼液倒入高速旋轉的模筒內先形成外層，而后再填入球墨鑄鐵的熔體形成輥頸。離心法雖然是很成熟的復合軋輥制造技術，但存在以下缺點(1)在離心力作用下發生碳化物偏析。高碳高釩高速鋼在結晶過程中產生MC先共晶碳化物，因其密度比鋼液小，在離心力作用下，易偏析在工作層的內側，導致軋制中摩擦系數變化，引起鋼材產品尺寸超差。(2)輥芯部分是特厚大斷面凝固，鑄造組織粗大，輥芯強度無法大幅度提高，在應用到1.5mm以下薄板軋制時，容易發生斷輥事故。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種新型的復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置，以生產工作層高性能與輥芯高強度完美結合的軋輥，來滿足熱連軋技術的需求，降低軋制中換輥頻率，大幅度提高軋機的作業率，降低生產成本，提高經濟效益。本技術所述的復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置包括鋼包、鋼液澆鑄系統、坩堝、分離環、水冷結晶器、振動器、定位導向裝置、輥芯感應加熱裝置、操作平臺、拉坯系統和引錠板，其特征在于水冷結晶器和坩堝處于操作平臺之上，兩個振動器處于操作平臺之下，水冷結晶器通過分離環與坩堝相連，鋼液澆鑄系統配置在坩堝上方的一側，輥芯感應加熱裝置和定位導向裝置位于坩堝的上方，拉坯系統位于操作平臺之下，引錠板正對結晶器的下端。在鋼包和坩堝體內還裝有感應加熱體。分離環處于坩堝和水冷結晶器之間，分離環采用摩擦系數小、強度高的材料制成。本技術與現有技術相比具有如下優點1.輥芯為預制的高韌性的鍛造材質，強度比離心軋輥用的球墨鑄鐵高；2.工作層在結晶器中順序結晶，晶粒度細小、均勻，而且共晶萊氏體組織細小、分散，提高了工作層的抗熱疲勞性能；3.工作層與輥芯之間為冶金結合的擴散層，可以通過調整工藝參數控制，結合狀態好；4.外層復合金屬可以是高速鋼、高鉻鑄鐵、不銹鋼、黃銅等多種材料；5.該生產裝置既可鑄造新軋輥，又可修復舊軋輥；6.由于輥芯可數倍于軋輥長度，故一次可連續鑄造多根復合軋輥，可規模化生產，生產效率高，設備利用率大，成本低。附圖說明圖1為本技術所述軋輥的連續鑄造裝置示意圖1.鋼包 2.操作平臺3.振動器 4.水冷結晶器5.分離環6.坩堝 7.感應加熱裝置8.定位導向裝置9.鋼液10.澆鑄系統11.拉坯系統 12.引錠板 13.加熱器14.加熱器 15.輥芯 16.引錠板起始位置 具體實施方式從圖1中可以看出，本技術所述的復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置包括鋼包1、鋼液澆鑄系統10、坩堝6、分離環5、水冷結晶器4、定位導向裝置8、輥芯感應加熱裝置7、操作平臺2、拉坯系統11和引錠板12，其特征在于鋼包1在鋼液澆鑄系統10的上方，鋼液澆鑄系統10配置在坩堝6上方的一側，水冷結晶器4和坩堝6處于操作平臺2之上，水冷結晶器4通過分離環5與坩堝6相連，輥芯感應加熱裝置7和定位導向裝置8位于坩堝6的上方，拉坯系統11位于操作平臺2之下，引錠板12正對水冷結晶器4的下端。該裝置還含有兩個振動器3，兩個振動器3處于操作平臺2之下，兩個振動器3采用正弦波方式進行振動，振動頻率為40-70次/秒，采用低頻、高振幅正弦波振動，利于形成渣殼，便于拉坯。鋼包1和坩堝6的墻體內分別裝有感應加熱器13和14，這兩個加熱體可以對鋼液9進行加熱和保溫，使鋼液9保持在良好的澆鑄溫度狀態下，以利于輥芯涂料的上浮和確保拉坯速度；同時，適于本裝置長時間、間斷澆鑄和非連續拉坯的工藝要求。分離環5安裝在坩堝6和水冷結晶器4之間，且分離環5采用摩擦系數小、強度高的材料制成，這樣可以減少阻力，利于鋼液9由坩堝6向水冷結晶器4過渡。圖1中，16所示虛線為引錠板12的起始位置，箭頭方向為拉坯方向。本技術所述的復合高速鋼軋輥的連續澆鑄過程如下首先將預制好的輥芯15裝入定位導向裝置8和水冷結晶器4中，并通過定位導向裝置8進行定位，定位后，輥芯15的下端與拉坯機11的引錠板12相固定，定位時，引錠板12緊靠分離環5的下端，輥芯15的軸線與坩堝6和結晶器4的縱向軸線保持一致。然后啟動感應加熱裝置7對輥芯15加熱，當輥芯15表面溫度達到要求后，將預先熔煉好的鋼液9通過鋼包1和澆鑄系統10注入坩堝6中，繼而進入水冷結晶器4中，同時啟動感應加熱器13和14對鋼液9進行加熱和保溫，使鋼液9始終保持在良好的澆鑄狀態下，以利于輥芯15表面涂料的上浮和確保拉坯速度。當鋼液9在水冷結晶器4中開始形成凝固殼，啟動振動器3對結晶器4進行振動，同時，啟動拉坯機11進行拉坯，采用步進式進行拉坯，步距5-25mm，拉坯與停拉時間比為1/3-1/6。通過結晶器4中鋼液9的不斷結晶，拉坯機11不斷向下拉坯。該生產裝置既可鑄造新軋輥，又可修復舊軋輥，采用該裝置生產的軋輥，組織細小、均勻、夾雜物少，幾乎沒有縮孔、疏松和元素偏析等缺陷發生，其輥芯軸可以為高韌性的鍛造或鑄鋼材質，外層復合金屬材質選擇范圍寬，可以是高速鋼、高鉻鑄鐵、不銹鋼、黃銅等多種材料；而且結合層強度高，生產成本低，成本比電渣重熔法低1/2，比埋弧堆焊法低2/3。權利要求1.一種復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置包括鋼包(1)、鋼液澆鑄系統(10)、坩堝(6)、分離環(5)、水冷結晶器(4)、定位導向裝置(8)、輥芯感應加熱裝置(7)、操作平臺(2)、拉坯系統(11)和引錠板(12)，其特征在于鋼包(1)在鋼液澆鑄系統(10)的上方，鋼液澆鑄系統(10)配置在坩堝(6)上方的一側，水冷結晶器(4)和坩堝(6)處于操作平臺(2)之上，水冷結晶器(4)通過分離環(5)與坩堝(6)相連，輥芯感應加熱裝置(7)和定位導向裝置(8)位于坩堝(6)的上方，拉坯系統(11)位于操作平臺(2)之下，引錠板(12)正對水冷結晶器(4)的下端。2.根據權利要求1所述的一種復合高速鋼軋輥的連續鑄本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合高速鋼軋輥的連續鑄造裝置包括鋼包（１）、鋼液澆鑄系統（１０）、坩堝（６）、分離環（５）、水冷結晶器（４）、定位導向裝置（８）、輥芯感應加熱裝置（７）、操作平臺（２）、拉坯系統（１１）和引錠板（１２），其特征在于：鋼包（１）在鋼液澆鑄系統（１０）的上方，鋼液澆鑄系統（１０）配置在坩堝（６）上方的一側，水冷結晶器（４）和坩堝（６）處于操作平臺（２）之上，水冷結晶器（４）通過分離環（５）與坩堝（６）相連，輥芯感應加熱裝置（７）和定位導向裝置（８）位于坩堝（６）的上方，拉坯系統（１１）位于操作平臺（２）之下，引錠板（１２）正對水冷結晶器（４）的下端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王溪，王厚祥，陳生林，
申請(專利權)人：江蘇正祥石化設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]