一种轧辊芯的冒口保温剂及冒口补缩的方法技术

本发明专利技术涉及一种轧辊芯的冒口保温剂及冒口补缩的方法，冒口保温剂的组分及重量百分含量为：10％～50％SiO2、10％～50％CaO、1％～20％Al2O3、1％～10％MgO、1％～10％Fe2O3、5％～30％含碳量，余量杂质，所述冒口保温剂的各组分通过混合、造粒、烘干等工艺制备出保温剂颗粒；采用上述冒口保温剂进行轧辊芯冒口补缩的方法包括以下步骤，步骤1)、在轧辊芯浇注完成后的一定时间内，向冒口内的铸液表面撒冒口保温剂；步骤2)、用工具将冒口保温剂均匀覆盖在铸液表面；本发明专利技术具有提高补缩效果、降低工人劳动强度、减少劳动时间、节约生产成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轧辊芯的冒口保温剂及冒口补缩的方法
本专利技术涉及轧辊铸造领域，尤其是一种轧辊芯的冒口补缩方法。
技术介绍
在轧辊铸造过程中，轧辊表面的工作面和内部的轧辊芯通常采用不同的材质进行铸造，通常是先采用离心方法浇注高合金钢等材质的工作面，以提高轧辊工作面的耐磨性及使用寿命。然后在圆柱形离心轧辊工作面的芯部浇注高强度球磨铸铁等材料，浇筑完毕后，需要对冒口表面进行保温操作，以便保证冒口内的铸液顺序凝固，保证补缩，从而得到致密的冒颈组织。如果不对冒口表面进行保温操作，则整个冒口端部会产生气孔、缩孔、缩松等瑕疵，造成200～500mm的冒颈致废，在使用时需加工掉，造成资源浪费。轧辊芯的重量和尺寸越大，需要的铸液越多，铸造工艺也就越复杂，轧辊芯的凝固时间就越长，缺陷就越多，质量控制就越困难。现有的一种保温工序通常采用冒口吹氧加热的方法来进行，需要进行两次操作，每次需要进行5～7分钟，每次间隔50分钟，整个保温过程达1个多小时之久。由于轧辊热辐射，工人劳动强度大，消耗成本大。因此，为降低工人劳动强度，减少劳动时间，节约了生产成本，需要探索创新方法替代保温操作。现有的另一种保温工序是采用覆盖草木灰、粉煤灰、碳化稻壳等保温剂进行保温的，存在着保温效果差、铺展性差、增展性差及环境污染的缺点。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种轧辊芯的冒口保温剂及冒口补缩的方法，以提高补缩效果、降低工人劳动强度、减少劳动时间、节约生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种轧辊芯的冒口保温剂，所述冒口保温剂的组分及重量百分含量为，所述冒口保温剂的各组分通过混合、造粒、烘干等工艺制备出保温剂颗粒，保温剂颗粒中粒度小于80目的颗粒占保温剂总量的比例≥80％，所述冒口保温剂的熔点为1200～1300℃，水分含量＜0.5％。本专利技术的进一步改进在于：一种轧辊芯的冒口保温剂，所述冒口保温剂的组分及重量百分含量为，本专利技术还涉及一种使用所述的冒口保温剂进行轧辊芯冒口补缩的方法，包括以下步骤，步骤1)、在轧辊芯浇注完成后的一定时间内，向冒口内的铸液表面撒冒口保温剂；步骤2)、用工具将冒口保温剂均匀覆盖在铸液表面。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤1)中的一定时间为30～150s。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤2)中是按同一方向的圆周路径将保温剂均匀平铺在铸液的表面并且不能露出红色液面。本专利技术的进一步改进在于：所述工具为扒子，所述扒子包括通过铁质尖三角固定在圆柱形钢质扒子杆端部的木质平板型扒子头。本专利技术的进一步改进在于：所述保温剂用量与冒口半径、保温剂厚度之间的关系为，其中，Q为保温剂用量，单位为Kg；r为冒口半径，单位为mm；h为保温剂厚度，单位为mm；ρ为铁水密度，取7.0×103Kg/m3。本专利技术的进一步改进在于：所述保温剂厚度h为40～80mm。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术的一种轧辊芯的冒口保温剂及冒口补缩的方法，具有提高补缩效果、降低工人劳动强度、减少劳动时间、节约生产成本等优点。本专利技术制备出的冒口保温剂，其颗粒粒度细小且均匀，保温剂加入冒口后能够在铸液表面形成较为致密的隔热层，同时颗粒状的冒口保温剂，有利于用工具进行铺展。保温剂中的二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝三者形成造渣体系，能够在铸液表面形成较为合理的渣层结构，即从铸液表面向外依次形成液态熔融层、固态致密硬化层、松散堆积层，在铸液表面起到多重保温效果。保温剂中的氧化镁，可以调节保温剂的熔融粘度，氧化镁能与二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝三者之间反应生成一系列低熔点化合物，使熔融粘度有一定下降，保证液态熔融层有较好的流动性和稳定性。同时，保温剂中的三氧化二铝含量过高，会对保温剂的熔融粘度带来不利影响。保温剂中的三氧化二铁，可以调节保温剂的熔化温度，能够使保温剂的熔点处在一个合适的范围，使得保温剂与铸液接触后，能够尽快形成一层液态熔融层，以利于保温剂在冒口处快速均匀地铺展开。保温剂中的碳具有一定还原性，在高温下能够消耗保温层内的氧，消耗氧气的过程中放出热量，使铸液表面处于惰性氛围内，防止钢水表面氧化，同时，碳也起到一定的隔热效果。本专利技术充分利用轧辊冒口直径大，铁水量大，铁水蓄热量大的特点，以及凝固相对缓慢的特性，将撒保温剂时间前移，既减少热量损失，也能防止铁水表面结膜而影响保温效果。保温剂用量(Q)与冒口半径(r)、保温剂厚度(h)之间的关系可采用经验公式计算得出，经验公式计算得出的用量为最低标准用量，为了提高保温效果，可在计算量的基础上适当增加用量。用工具将保温剂均匀覆盖在铸液表面，减少热量损失，以保障铸液缓慢凝固；采用同一方向的圆周路径将保温剂均匀铺平，即采用顺时针或逆时针方向按圆周运动铺展保温剂，这样能保证保温剂在铁水表面覆盖一层均匀而致密的隔热层。本专利技术的补缩效果好，冒口补缩效果与吹氧效果相当；节约了劳动时间，对冒口补缩操作时间由原来的1小时缩短到2～3分钟即可完成；降低劳动强度，由进行二次保温操作变成一次保温操作，工人劳动强度减小；降低生产成本，本专利技术的操作方式比原有操作方式每支产品节约43元；本专利技术的方法可操作性强，工序过程质量控制一致性好。本专利技术已在大规格产品上采用，生产的轧辊全部合格。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：实施例1一种轧辊芯的冒口保温剂，冒口保温剂的组分及重量百分含量为：39％SiO2、28％CaO、2％Al2O3、5％MgO、5％Fe2O3、20％含碳量，1％杂质，碳为石墨，各组分通过混合、造粒、烘干等工艺制备出保温剂颗粒，保温剂颗粒中粒度小于80目的颗粒占保温剂总量的比例≥80％，所述冒口保温剂的熔点为1200～1300℃，水分含量＜0.5％。实施例2一种轧辊芯的冒口保温剂，冒口保温剂的组分及重量百分含量为：35％SiO2、25％CaO、8％Al2O3、5％MgO、5％Fe2O3、20％含碳量，2％杂质，碳为石墨，各组分通过混合、造粒、烘干等工艺制备出保温剂颗粒，保温剂颗粒中粒度小于80目的颗粒占保温剂总量的比例≥80％，所述冒口保温剂的熔点为1200～1300℃，水分含量＜0.5％。实施例3生产13GNL121018-T3301型轧辊，冒口半径为400mm，冒口保温剂厚度为50mm，由公式计算得出至少需要7.82Kg冒口保温剂，在芯部浇注完毕后，一名操作工在45秒时，按照计算重量将8.00Kg冒口保温剂撒入地坑内的产品冒口铸液表面上，随后用扒子按同逆时针方向的圆周路径将冒口保温剂均匀平铺在铸液表面，冒口保温剂表面不能露出红色液面，同时在平铺过程中扒子的运动方向不能变动，整个操作结束。实施例4生产12GNL125044-T2302轧辊，冒口半径为415mm，冒口保温剂厚度为70mm，由公式计算得出至少需要11.78Kg冒口保温剂，在芯部浇注完毕后，一名操作工在96秒时，按照计算重量将11.85Kg冒口保温剂撒入地坑内的产品冒口铸液表面上，随后用扒子按同顺时针方向的圆周路径将冒口保温剂均匀平铺在铸液表面，冒口保温剂表面不能露出红色液面，同时在平铺过程中扒子的运动方向不能变动，整个操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧辊芯的冒口保温剂，其特征在于：所述冒口保温剂的组分及重量百分含量为，所述冒口保温剂的各组分通过混合、造粒、烘干等工艺制备出保温剂颗粒，保温剂颗粒中粒度小于80目的颗粒占保温剂总量的比例≥80％，所述冒口保温剂的熔点为1200～1300℃，水分含量＜0.5％。

【技术特征摘要】
1.一种使用冒口保温剂进行轧辊芯冒口补缩的方法，其特征在于：所述冒口保温剂的组分及重量百分含量为，所述冒口保温剂的各组分通过混合、造粒、烘干工艺制备出保温剂颗粒，保温剂颗粒中粒度小于80目的颗粒占保温剂总量的比例≥80％，所述冒口保温剂的熔点为1200～1300℃，水分含量＜0.5％；包括以下步骤，步骤1)、在轧辊芯浇注完成后的30～150s内，向冒口内的铸液表面撒冒口保温剂；所述保温剂用量与冒口半径、保温剂厚度之间的关系为，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋子印，王会群，胡庆辉，李磊，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13