节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，属于冶金技术领域，步骤为：将报废轧辊加工为芯轴

【技术实现步骤摘要】
节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法。

技术介绍

[0002]在冶金企业中，铸造轧辊的生产方式一般采用整体铸造或离心复合铸造，前者由于外层、芯部为同材质，生产成本相对较高，后者虽然芯部材质为球墨铸铁，成本相对降低，但轧辊工作层使用完毕，剩余芯部及辊颈主轴作为废料处理，造成极大浪费，增大了企业的运行成本。因此，急需研发一种新技术、新方法，将报废轧辊剩余的芯部及辊颈主轴得以重复利用，来降低生产成本，提高企业产品市场竞争力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，旨在解决上述现有技术中报废轧辊废弃造成浪费的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，包括以下步骤：步骤A：将达到报废直径的报废轧辊重新加工成符合要求尺寸的芯轴，所述报废轧辊为无限冷硬铸铁轧辊；步骤B：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择底箱及冒口箱，并在底箱内壁预制底颈砂型，及在冒口箱内壁预制冒颈砂型；步骤C：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择冷型，将冷型加热至挂砂温度并进行挂砂操作，冷型的内腔直径比轧辊的辊身直径大30
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35mm，对冷型的内腔表面进行清理，清理完毕装入电阻炉加热至250
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350℃开始挂砂，挂砂厚度3
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15mm；步骤D：待浇注的芯轴利用电阻炉加热至500
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900℃，并恒温5
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8小时；步骤E：根据需要生产的轧辊进行轧辊外层的无限冷硬材质配料，并根据轧辊外层的铁水量选择中频炉进行熔炼；步骤F：将底箱、中圈、冷型及冒口箱组装为铸造工装, 将芯轴垂直置于铸造工装内腔中部，组装时保持芯轴与冷型、底箱及冒口箱内腔同轴且垂直于地平面；步骤G：将熔炼好的铁水浇入铸造工装顶部的浇注漏斗内，通过浇注漏斗流入铸造工装中，铁水浇注至与冷型上端平齐，凝固形成轧辊外层。
[0005]优选的，在步骤C中，所述冷型的挂砂温度为190
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220℃。
[0006]优选的，在步骤D中，所述芯轴在电阻炉内加热时水平放置，并在芯轴的下部放置至少4
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5个支撑垫，防止加热过程芯轴变形。
[0007]优选的，在步骤E中，所述轧辊外层的无限冷硬材质中化学成分及重量百分比为：C：3.2
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3.5%，Si：0.9
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1.1%，Mn：0.55
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0.85%，P：≤0.08%，S：≤0.03%，Cr：1.6
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1.8%，Ni：3.5
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4.0%，Mo：0.3
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0.7%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
[0008]优选的，在步骤F中，所述冒口箱内冒颈砂型内壁与冷型的内腔平滑过渡。
[0009]优选的，在步骤F中，所述芯轴的下端辊颈主轴与底箱的上端内腔紧密接触；所述芯轴设置于冒颈与底颈之间，所述冒颈设置于冒口箱的内腔上部，所述底颈设置于底箱底颈砂型内。
[0010]优选的，在步骤F中，所述冷型的上下两端分别通过中圈与冒口箱及底箱相连。
[0011]优选的，在步骤G中，所述浇注漏斗的底部设有多个浇注管，且多个浇注管周向布置于芯轴四周的内腔顶部，保证铁水进入芯轴四周内腔时周向均匀分布。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术利用达到报废直径的铸铁轧辊重新加工生产无限冷硬轧辊，可大幅降低生产成本，提高生产效率；同时，利用中频炉熔炼符合要求的无限冷硬材质铁水，并注入由底箱、冷型及冒口箱组装好的铸造工装内，外部依靠冷型、内部依靠芯轴实现双向快速凝固，可实现轧辊辊身内的晶粒细化，保证整个工作层处于细晶状态，进而提高轧辊工作层耐磨性，与同材质轧辊相比，毫米过钢量提高10%以上。
附图说明
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0014]图1是本专利技术实施例中提供的一种Cr5合金铸钢轧辊的浇注状态图；图中：1
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芯轴，2
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底箱，3
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冒口箱，4
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底颈砂型，5
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冒颈砂型，6
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冷型，7
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中圈，8
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浇注漏斗，9
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冒颈，10
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底颈；11
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辊颈主轴，12
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浇注管，13
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铁水包，14
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铁水，15
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轧辊外层。
具体实施方式
[0015]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]本专利技术提供的一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，具体步骤见如下所示实施例：实施例1：步骤A：将达到报废直径的报废轧辊重新加工成符合要求尺寸的芯轴1，芯轴1的中间辊身直径大于两端辊颈主轴直径；所述报废轧辊为无限冷硬铸铁轧辊，报废轧辊为镍铬无限冷硬材质。
[0017]步骤B：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择底箱2及冒口箱3，并在底箱2内壁预制底颈砂型4，及在冒口箱3内壁预制冒颈砂型5。
[0018]步骤C：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择冷型6，将冷型6加热至挂砂温度并进行挂砂操作，冷型6的内腔直径比轧辊的辊身直径大32mm，鉴于辊身表面铁水凝固组织与正常凝固组织不一致，铁水最后凝固部分组织性能差、且可能存在疏松夹渣缺陷，后期需要将这部分组织加工去除，以保持轧辊所使用的工作层组织一致，过大造成浪费，过小则异常组织不能完全去除。
[0019]对冷型6的内腔表面进行清理，去除油污、玻璃渣、杂物等，清理完毕装入电阻炉加热至350℃开始挂砂，冷型6的挂砂温度为220℃，挂砂厚度3.5mm。考虑铁水激冷性，挂砂过
厚组织粗大，挂砂过薄产生裂纹的可能性增大。
[0020]步骤D：待浇注的芯轴1利用电阻炉加热至650℃，并恒温5小时；芯轴1在电阻炉内加热时水平放置，并在芯轴1的下部放置5个支撑垫，防止加热过程芯轴变形。通过加热芯轴可确保芯轴和工作层的铁水能够良好融合，芯轴温度低不融合，温度高产生较大氧化易在芯轴与工作层的结合处存在夹渣类缺陷。
[0021]步骤E：根据需要生产的轧辊进行轧辊外层15的无限冷硬材质配料，并根据轧辊外层15的铁水量选择中频炉进行熔炼；铁水熔清后微调合金成分满足要求，轧辊外层15的无限冷硬材质中化学成分及重量百分比为：C：3.35%，Si：0.95%，Mn：0.65%，P：≤0.08%，S：≤0.03%，Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：将达到报废直径的报废轧辊重新加工成符合要求尺寸的芯轴，所述报废轧辊为无限冷硬铸铁轧辊；步骤B：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择底箱及冒口箱，并在底箱内壁预制底颈砂型，及在冒口箱内壁预制冒颈砂型；步骤C：根据需要生产的轧辊规格尺寸选择冷型，将冷型加热至挂砂温度并进行挂砂操作；冷型的内腔直径比轧辊的辊身直径大30
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35mm，对冷型的内腔表面进行清理，清理完毕装入电阻炉加热至250
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350℃开始挂砂，挂砂厚度3
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15mm；步骤D：待浇注的芯轴利用电阻炉加热至500
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900℃，并恒温5
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8小时；步骤E：根据需要生产的轧辊进行轧辊外层的无限冷硬材质配料，并根据轧辊外层的铁水量选择中频炉进行熔炼；步骤F：将底箱、冷型及冒口箱组装为铸造工装, 将芯轴垂直置于铸造工装内腔中部，组装时保持芯轴与冷型、底箱及冒口箱内腔同轴且垂直于地平面；步骤G：将熔炼好的铁水浇入铸造工装顶部的浇注漏斗内，通过浇注漏斗流入铸造工装中，铁水浇注至与冷型上端平齐，凝固形成轧辊外层。2.根据权利要求1所述的节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述冷型的挂砂温度为190
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220℃。3.根据权利要求1所述的节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦英方，李群锁，秦公辙，
申请(专利权)人：邢台鸿科高速钢轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：