復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種冶金軋輥加工鑄造裝置。由操作平臺(tái)、鋼液澆鑄系統(tǒng)、坩堝、分離環(huán)、水冷結(jié)晶器、振動(dòng)器、定位導(dǎo)向裝置、感應(yīng)加熱裝置、拉坯系統(tǒng)組成，其特征在于：水冷結(jié)晶器和坩堝處于操作平臺(tái)之上，兩個(gè)振動(dòng)器處于操作平臺(tái)之下，水冷結(jié)晶器通過(guò)分離環(huán)與坩堝相連，鋼液澆鑄系統(tǒng)配置在坩堝上方的一側(cè)，輥芯感應(yīng)加熱裝置和定位導(dǎo)向裝置位于坩堝的上方，拉坯系統(tǒng)位于操作平臺(tái)之下，引錠板正對(duì)結(jié)晶器的下端。該裝置以生產(chǎn)工作層高性能與輥芯高強(qiáng)度完美結(jié)合的軋輥，來(lái)滿足熱連軋技術(shù)的需求，降低軋制中換輥頻率，大幅度提高軋機(jī)的作業(yè)率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于軋鋼
，涉及到一種冶金軋輥加工鑄造裝置。
技術(shù)介紹
近幾年來(lái)，熱軋技術(shù)取得了很大進(jìn)步，在熱軋用軋輥的發(fā)展從材質(zhì)和制造工藝上大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)過(guò)程軋輥材質(zhì)從單一的鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼逐漸發(fā)展到復(fù)合軋輥用高鎳鉻鑄鐵、高鉻鑄鐵直至最新發(fā)展的鑄造高速鋼；制造工藝也從普通整體鑄造工藝發(fā)展到復(fù)合鑄造工藝，其中復(fù)合鑄造工藝又從靜態(tài)澆注法發(fā)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(chǔ)上增加C含量，同時(shí)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(dāng)代軋制技術(shù)水平的熱連軋技術(shù)，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(zhì)量，采用了六輥、雙交叉、雙重彎輥、小輥徑軋制技術(shù)，使輥身接觸應(yīng)力增加1-2.5倍，輥徑推力增加3-7倍，彎曲應(yīng)力增加2-3倍，接觸頻率增加數(shù)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(qiáng)度必須大于250MPa，相當(dāng)于700MPa拉伸強(qiáng)度，這些軋制技術(shù)的變化對(duì)軋輥提出了更高的要求，而目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的軋輥很難達(dá)到這些要求。使用原有傳統(tǒng)材質(zhì)的軋輥，除輥耗大之外，熱軋質(zhì)量不好，如加工板帶時(shí)，會(huì)直接影響冷軋板帶的質(zhì)量，結(jié)果造成輕工用薄板幾乎全部依賴進(jìn)口；另外，我國(guó)軋鋼業(yè)所用軋輥的質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，軋制中換輥頻繁，軋機(jī)作業(yè)率低，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益差。目前，國(guó)際上生產(chǎn)高速鋼軋輥采用的復(fù)合工藝主要為離心法，離心復(fù)合高速鋼軋輥生產(chǎn)技術(shù)是先將熔化好的外層鋼液倒入高速旋轉(zhuǎn)的模筒內(nèi)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(fù)合軋輥制造技術(shù)，但存在以下缺點(diǎn)(1)在離心力作用下發(fā)生碳化物偏析。高碳高釩高速鋼在結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)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(nèi)側(cè)，導(dǎo)致軋制中摩擦系數(shù)變化，引起鋼材產(chǎn)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(qiáng)度無(wú)法大幅度提高，在應(yīng)用到1.5mm以下薄板軋制時(shí)，容易發(fā)生斷輥事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種新型的復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置，以生產(chǎn)工作層高性能與輥芯高強(qiáng)度完美結(jié)合的軋輥，來(lái)滿足熱連軋技術(shù)的需求，降低軋制中換輥頻率，大幅度提高軋機(jī)的作業(yè)率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。本專利技術(shù)所述的復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置包括鋼包、鋼液澆鑄系統(tǒng)、坩堝、分離環(huán)、水冷結(jié)晶器、振動(dòng)器、定位導(dǎo)向裝置、輥芯感應(yīng)加熱裝置、操作平臺(tái)、拉坯系統(tǒng)和引錠板，其特征在于水冷結(jié)晶器和坩堝處于操作平臺(tái)之上，兩個(gè)振動(dòng)器處于操作平臺(tái)之下，水冷結(jié)晶器通過(guò)分離環(huán)與坩堝相連，鋼液澆鑄系統(tǒng)配置在坩堝上方的一側(cè)，輥芯感應(yīng)加熱裝置和定位導(dǎo)向裝置位于坩堝的上方，拉坯系統(tǒng)位于操作平臺(tái)之下，引錠板正對(duì)結(jié)晶器的下端。在鋼包和坩堝體內(nèi)還裝有感應(yīng)加熱體。分離環(huán)處于坩堝和水冷結(jié)晶器之間，分離環(huán)采用摩擦系數(shù)小、強(qiáng)度高的材料制成。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.輥芯為預(yù)制的高韌性的鍛造材質(zhì)，強(qiáng)度比離心軋輥用的球墨鑄鐵高；2.工作層在結(jié)晶器中順序結(jié)晶，晶粒度細(xì)小、均勻，而且共晶萊氏體組織細(xì)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(jié)合的擴(kuò)散層，可以通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)控制，結(jié)合狀態(tài)好；4.外層復(fù)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(chǎn)裝置既可鑄造新軋輥，又可修復(fù)舊軋輥；6.由于輥芯可數(shù)倍于軋輥長(zhǎng)度，故一次可連續(xù)鑄造多根復(fù)合軋輥，可規(guī)模化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，設(shè)備利用率大，成本低。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)所述生產(chǎn)軋輥的連續(xù)鑄造裝置示意圖1.鋼包2.操作平臺(tái)3.振動(dòng)器4.水冷結(jié)晶器5.分離環(huán)6.坩堝 7.感應(yīng)加熱裝置 8.定位導(dǎo)向裝置 9.鋼液10.澆鑄系統(tǒng)11.拉坯系統(tǒng)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(shí)施例方式從圖1中可以看出，本專利技術(shù)所述的復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置包括鋼包1、鋼液澆鑄系統(tǒng)10、坩堝6、分離環(huán)5、水冷結(jié)晶器4、定位導(dǎo)向裝置8、輥芯感應(yīng)加熱裝置7、操作平臺(tái)2、拉坯系統(tǒng)11和引錠板12，其特征在于鋼包1在鋼液澆鑄系統(tǒng)10的上方，鋼液澆鑄系統(tǒng)10配置在坩堝6上方的一側(cè)，水冷結(jié)晶器4和坩堝6處于操作平臺(tái)2之上，水冷結(jié)晶器4通過(guò)分離環(huán)5與坩堝6相連，輥芯感應(yīng)加熱裝置7和定位導(dǎo)向裝置8位于坩堝6的上方，拉坯系統(tǒng)11位于操作平臺(tái)2之下，引錠板12正對(duì)水冷結(jié)晶器4的下端。該裝置還含有兩個(gè)振動(dòng)器3，兩個(gè)振動(dòng)器3處于操作平臺(tái)2之下，兩個(gè)振動(dòng)器3采用正弦波方式進(jìn)行振動(dòng)，振動(dòng)頻率為40-70次/秒，采用低頻、高振幅正弦波振動(dòng)，利于形成渣殼，便于拉坯。鋼包1和坩堝6的墻體內(nèi)分別裝有感應(yīng)加熱器13和14，這兩個(gè)加熱體可以對(duì)鋼液9進(jìn)行加熱和保溫，使鋼液9保持在良好的澆鑄溫度狀態(tài)下，以利于輥芯涂料的上浮和確保拉坯速度；同時(shí)，適于本裝置長(zhǎng)時(shí)間、間斷澆鑄和非連續(xù)拉坯的工藝要求。分離環(huán)5安裝在坩堝6和水冷結(jié)晶器4之間，且分離環(huán)5采用摩擦系數(shù)小、強(qiáng)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(jié)晶器4過(guò)渡。圖1中，16所示虛線為引錠板12的起始位置，箭頭方向?yàn)槔鞣较颉１緦＠夹g(shù)所述的復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)澆鑄過(guò)程如下首先將預(yù)制好的輥芯15裝入定位導(dǎo)向裝置8和水冷結(jié)晶器4中，并通過(guò)定位導(dǎo)向裝置8進(jìn)行定位，定位后，輥芯15的下端與拉坯機(jī)11的引錠板12相固定，定位時(shí)，引錠板12緊靠分離環(huán)5的下端，輥芯15的軸線與坩堝6和結(jié)晶器4的縱向軸線保持一致。然后啟動(dòng)感應(yīng)加熱裝置7對(duì)輥芯15加熱，當(dāng)輥芯15表面溫度達(dá)到要求后，將預(yù)先熔煉好的鋼液9通過(guò)鋼包1和澆鑄系統(tǒng)10注入坩堝6中，繼而進(jìn)入水冷結(jié)晶器4中，同時(shí)啟動(dòng)感應(yīng)加熱器13和14對(duì)鋼液9進(jìn)行加熱和保溫，使鋼液9始終保持在良好的澆鑄狀態(tài)下，以利于輥芯15表面涂料的上浮和確保拉坯速度。當(dāng)鋼液9在水冷結(jié)晶器4中開(kāi)始形成凝固殼，啟動(dòng)振動(dòng)器3對(duì)結(jié)晶器4進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)，啟動(dòng)拉坯機(jī)11進(jìn)行拉坯，采用步進(jìn)式進(jìn)行拉坯，步距5-25mm，拉坯與停拉時(shí)間比為1/3-1/6。通過(guò)結(jié)晶器4中鋼液9的不斷結(jié)晶，拉坯機(jī)11不斷向下拉坯。該生產(chǎn)裝置既可鑄造新軋輥，又可修復(fù)舊軋輥，采用該裝置生產(chǎn)的軋輥，組織細(xì)小、均勻、夾雜物少，幾乎沒(méi)有縮孔、疏松和元素偏析等缺陷發(fā)生，其輥芯軸可以為高韌性的鍛造或鑄鋼材質(zhì)，外層復(fù)合金屬材質(zhì)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(jié)合層強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，成本比電渣重熔法低1/2，比埋弧堆焊法低2/3。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置包括鋼包（１）、鋼液澆鑄系統(tǒng)（１０）、坩堝（６）、分離環(huán)（５）、水冷結(jié)晶器（４）、定位導(dǎo)向裝置（８）、輥芯感應(yīng)加熱裝置（７）、操作平臺(tái)（２）、拉坯系統(tǒng)（１１）和引錠板（１２），其特征在于：鋼包（１）在鋼液澆鑄系統(tǒng)（１０）的上方，鋼液澆鑄系統(tǒng)（１０）配置在坩堝（６）上方的一側(cè)，水冷結(jié)晶器（４）和坩堝（６）處于操作平臺(tái)（２）之上，水冷結(jié)晶器（４）通過(guò)分離環(huán)（５）與坩堝（６）相連，輥芯感應(yīng)加熱裝置（７）和定位導(dǎo)向裝置（８）位于坩堝（６）的上方，拉坯系統(tǒng)（１１）位于操作平臺(tái)（２）之下，引錠板（１２）正對(duì)水冷結(jié)晶器（４）的下端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種復(fù)合高速鋼軋輥的連續(xù)鑄造裝置包括鋼包(1)、鋼液澆鑄系統(tǒng)(10)、坩堝(6)、分離環(huán)(5)、水冷結(jié)晶器(4)、定位導(dǎo)向裝置(8)、輥芯感應(yīng)加熱裝置(7)、操作平臺(tái)(2)、拉坯系統(tǒng)(11)和引錠板(12)，其特征在于鋼包(1)在鋼液澆鑄系統(tǒng)(10)的上方，鋼液澆鑄系統(tǒng)(10)配置在坩堝(6)上方的一側(cè)，水冷結(jié)晶器(4)和坩堝(6)處于操作平臺(tái)(2)之上，水冷結(jié)晶器(4)通過(guò)分離環(huán)(5)與坩堝(6)相連，輥芯感應(yīng)加熱裝置(7)和定位導(dǎo)向裝置(8)位于坩堝(6)的上方，拉坯系統(tǒng)(11)位于操作平臺(tái)(2)之下，引錠板(12)正對(duì)水冷結(jié)晶器(4)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王溪，王厚祥，陳生林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇正祥石化設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：32[中國(guó)|江蘇]