一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，属于电渣重熔技术领域。本实用新型专利技术包括偏心式结晶器、底水箱和金属自耗电极；所述的偏心式结晶器包括上结晶器和下结晶器，下结晶器的直径小于上结晶器的直径，下结晶器设置于上结晶器的下部，且上结晶器和下结晶器轴心不在同一条直线上；所述金属自耗电极的设置于上结晶器的上部，所述底水箱设置于下结晶器的下部，金属自耗电极和底水箱分别与电源的两极相连。本实用新型专利技术通过通过电渣重熔结晶器的偏心式设计，实工作面材料厚度可灵活调整；金属自耗电极外部围绕有感应线圈，可使重熔过程对自耗电极预热，加速电极的熔化，避免了辊芯表层的大量熔化，使辊芯与辊身有效焊合。

An electroslag remelting device for producing compound rollers by preheating consumable electrode

The utility model discloses an electroslag remelting device for producing composite rolls by preheating consumable electrodes, which belongs to the technical field of electroslag remelting. The utility model comprises an eccentric mould, a bottom water tank and a metal consumable electrode; the eccentric mould comprises an upper mould and a lower mould, the diameter of the lower mould is smaller than the diameter of the upper mould, and the lower mould is arranged at the lower part of the upper mould, and the axis of the upper mould and the lower mould is not on the same straight line. The metal consumable electrode is arranged at the upper part of the upper mould, and the bottom water tank is arranged at the lower part of the lower mould. The metal consumable electrode and the bottom water tank are respectively connected with the two poles of the power supply. The utility model can flexibly adjust the material thickness of the working face by eccentric design of the electroslag remelting crystallizer; the metal consumable electrode is surrounded by an induction coil outside, which can preheat the consumable electrode during the remelting process, accelerate the melting of the electrode, avoid a large amount of melting of the surface layer of the roller core, and effectively weld the roller core and the roller body.

【技术实现步骤摘要】
一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置
本技术属于电渣重熔
，更具体地说，涉及一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置。
技术介绍
目前，最典型且双金属复合材料应用较多的为冶金轧辊，轧辊是轧钢的主要大型工具。轧辊如果整体采用高硬度材料制备,不仅使生产成本提高,而且使非工作面机械加工难度增加。基于这一原因，双金属复合材料应运而生，工作面采用硬度高、耐磨性好、价格较贵的材料,而非工作面采用高韧性或加工性能好且相对便宜的材料，以高速钢轧辊为例，如果采用整体高速钢材质制造轧辊，成本昂贵；如果采用双金属复合轧辊，即辊芯采用价格较低的低合金钢，辊身采用高速钢，那么成本将大大降低。为了实现以上目标，冶金工作者进行了大量的基础研究和技术开发工作，但是目前双金属复合轧辊的制作未得到理想的效果。经检索，专利技术创造名称为：一种液态电渣轧辊复合装置(申请号为：201120453174.5，申请日为：2011.11.16)，该装置包括：水冷结晶器，所述水冷结晶器具有与待复合轧辊预设复合层外径相当的内径的通道；所述结晶器的上部还设置有用于向所述水冷结晶器和插入到所述通道中的待复合轧辊之间的间隙中倾倒预先熔化的金属液和渣液的中间保温炉。该申请案通过设置水冷结晶器和向水冷结晶器与待复合轧辊之间的间隙中倾倒熔融的金属液和渣液的中间保温炉，这样就能够直接对轧辊进行复合，但是该装置生产出来的轧辊辊身材料与辊芯材料焊合效果可能不理想，且倾倒过程中金属液容易产生夹杂，影响工作面质量。也有人提出采用电渣重熔的方式生产轧辊，由于采用电渣重熔技术，辊芯的表面始终处于高温熔渣中，因此其表面会有一层薄薄的熔化层，由于高温熔渣的保护，熔化层与空气隔绝，确保了其纯净度；同时，外层金属在高温熔渣的作用下缓慢熔化，然后与辊芯表面焊合但是现有的电渣重熔生产复合轧辊过程中，双金属复合界面不能有效焊合。因此，通过电渣重熔的方法，开发出一种双金属复合轧辊，使其应用于冷轧领域，不仅可大大降低冷轧辊的生产成本，而且可以保证双金属复合轧辊符合界面的有效焊合，对于电渣技术的发展具有重要的意义。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有双金属复合轧辊生产技术不能高效生产高质量的双金属复合轧辊的问题，提供了一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，通过电渣重熔结晶器的偏心式设计，实现工作面材料在辊芯表面均匀涂覆且牢固焊合的双金属复合轧辊的生产，工作面材料厚度可灵活调节，并且通过感应线圈，加速金属自耗电极的熔化，减少辊芯在渣池的停留时间，使辊芯与轧辊工作面材料有效焊合。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，包括偏心式结晶器和金属自耗电极，所述的偏心式结晶器包括上结晶器和下结晶器，下结晶器的直径小于上结晶器的直径，下结晶器设置于上结晶器的下部，且上结晶器和下结晶器轴心不在同一条直线上，所述金属自耗电极设置于上结晶器的上部，所述金属自耗电极的外部设置有加热部件，加热部件用于加热预热金属自耗电极。优选地，所述加热部件为感应线圈，该感应线圈围绕在金属自耗电极的外部，感应线圈用于加热金属自耗电极。优选地，圈感应线圈的频率为1-10KHz。优选地，上结晶器的直径为Φ，下结晶器的直径为优选地，上结晶器周边设置有电磁搅拌线圈。优选地，下结晶器上端与上结晶器的开口侧下部相连，金属自耗电极设置在上结晶器的熔炼侧的上方。优选地，上结晶器的直径为Φ，金属自耗电极轴心到上结晶器圆心距离为D1，1/2Φ＞D1≥1/4Φ；下结晶器轴心到上结晶器圆心距离为D2，1/2Φ＞D2≥1/4Φ。优选地，开口侧和熔炼侧之间设置有导流挡坝。优选地，在下结晶器上部外置有振动机构。本技术采用上述的电渣重熔装置生产复合轧辊的方法，以辊芯作为复合轧辊的内层金属，将金属自耗电极的底部插入上结晶器中，加热部件对金属自耗电极进行预热，加速金属自耗电极熔化并焊合在焊合于辊芯的表面，得到复合轧辊。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，该电渣重熔装置中结晶器为偏心式结晶器，分为上结晶器和下结晶器，下结晶器的直径小于上结晶器的直径，下结晶器设置于上结晶器的下部，且上结晶器和下结晶器轴心不在同一条直线上，可使得金属自耗电极在熔炼过程中不受辊芯位置和大小的影响，使得轧辊工作面的厚度可任意调整；金属自耗电极外部围绕有感应线圈，可使重熔过程对自耗电极预热，加速电极的熔化，从而减少辊芯在渣池的停留时间，避免了辊芯表层的大量熔化，同时又能使辊芯与辊身有效焊合。(2)本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，偏心式结晶器周边设置有电磁搅拌线圈，电磁搅拌线圈的设置范围从下结晶器上端区域至上结晶器顶端，使得金属自耗电极在上结晶器的渣池内在重熔过程发生搅动，促进渣池温度的均匀，同时促进轧辊工作面材料能够更加均匀地涂覆在轧辊辊芯表面。(3)本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，偏心式结晶器周边设置有电磁搅拌线圈，电磁搅拌线圈的设置范围从下结晶器上端区域至上结晶器顶端，下结晶器上端区域处通过电磁搅拌加快该区域金属液流动，同时可以使熔池细化晶粒，提高轧辊工作面的凝固质量。(4)本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，上结晶器内沿开口侧边沿设置导流挡坝，通过导流挡坝可以将金属自耗电极附近金属液导流至远处，加快轧辊辊芯背离金属自耗电极面轧辊工作层的涂覆，促进轧辊工作面材料更均匀地涂覆在轧辊辊芯表面。(5)本技术的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，在下结晶器上端外设置有振动机构，通过振动细化熔池晶粒，强化轧辊工作面的质量。(6)本技术采用上述的电渣重熔装置生产复合轧辊的方法，以辊芯作为复合轧辊的内层金属，将金属自耗电极的底部插入上结晶器中，加热部件对金属自耗电极进行预热，加速金属自耗电极的熔化，减少辊芯在渣池的停留时间，加速金属自耗电极熔化并焊合在焊合于辊芯的表面，实现实现工作面材料均匀涂覆于辊芯表面。附图说明图1为本技术中的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置的结构示意图；图2为本技术中的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置的俯视图；图3为本技术中的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置的使用过程结构示意图；图4为本技术中的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置的使用过程俯视图；图5为本技术中的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置的导流挡坝截面放大结构示意图。图6为实施例3的结构示意图；图7为实施例4的结构示意图；图8为实施例5的结构示意图；图9为实施例6的结构示意图；图10为本技术采用上述的电渣重熔装置生产复合轧辊的方法的流程图。示意图中的标号说明：110、上结晶器；111、导流挡坝；1112、引流槽；111A、迎流面；111B、背流面；112、开口侧；113、熔炼侧；120、下结晶器；121、振动机构；200、电磁搅拌线圈；210、下搅拌线圈；300、底水箱；400、变压器；510、金属自耗电极；520、辊芯；530、渣池；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，其特征在于：包括偏心式结晶器和金属自耗电极(510)，所述的偏心式结晶器包括上结晶器(110)和下结晶器(120)，下结晶器(120)的直径小于上结晶器(110)的直径，下结晶器(120)设置于上结晶器(110)的下部，且上结晶器(110)和下结晶器(120)轴心不在同一条直线上，所述金属自耗电极(510)设置于上结晶器(110)的上部，所述金属自耗电极(510)的外部设置有加热部件，加热部件用于加热预热金属自耗电极(510)。

【技术特征摘要】
1.一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，其特征在于：包括偏心式结晶器和金属自耗电极(510)，所述的偏心式结晶器包括上结晶器(110)和下结晶器(120)，下结晶器(120)的直径小于上结晶器(110)的直径，下结晶器(120)设置于上结晶器(110)的下部，且上结晶器(110)和下结晶器(120)轴心不在同一条直线上，所述金属自耗电极(510)设置于上结晶器(110)的上部，所述金属自耗电极(510)的外部设置有加热部件，加热部件用于加热预热金属自耗电极(510)。2.根据权利要求1所述的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，其特征在于：所述加热部件为感应线圈(600)，该感应线圈(600)围绕在金属自耗电极(510)的外部，感应线圈(600)用于加热金属自耗电极(510)。3.根据权利要求1所述的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，其特征在于：感应线圈(600)的频率为1-10KHz。4.根据权利要求1所述的一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置，其特征在于：上结晶器(110)的直径为Φ，下结晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：常立忠，施晓芳，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34