板坯连铸机用复合辊制造技术

技术编号:829022 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供一种板坯连铸机用复合辊。该复合辊由两层(或多层)组成。外层采用耐热性能好和热膨胀系数小的材料,内层采用强度和韧性良好匹配的、且热膨胀系数稍大些的材料。同时,内、外层采用预应力结构,即在加工过程中,辊子内层的外径稍大于外层内径;采取外层加热以及(或)内层冷却的方法进行装配。该复合辊热应力小,表面耐热性能好,使用寿命长。(*该技术在2003年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于连续铸钢的辅助装置。主要适用于板坯连铸机紧靠结晶器的导辊。在板坯连铸的拉坯过程中,导辊直接与刚出结晶器的热铸坯直接接触,辊子表面与铸坯直接进行热传导,还有辊子的一部分表面受到铸坯的热幅射。传统连铸机导辊,从结构上分为整体式和分段式(分段式一般由两段辊子组成)的园柱体,从冷却方式上分为实心辊子和带内孔的通水冷却辊。上述两种辊子在工作过程中,随着辊子的不断旋转,辊子外表面形成周期性变化的热边界条件,辊子外表面温度很高,辊子中心则温度较低,使辊子径向的温度梯度很大,从而在辊子内部产生很大的热应力(特别是在发生“卡钢”事故,热铸坯停留在辊子上的情况下)并且在随其旋转的动态热应力作用下,易产生裂纹,因辊子的外层温度高,热膨胀变形大,而辊子中心温度低,变形小,即外层的膨胀变形受到内层(中心)的牵住和约束,导致外层产生裂纹,使得辊子出现疲劳破坯,很容易产生“龟裂”,有的尽管龟裂的深度不大,但在裂纹尖端处,会使机械负荷产生很大的应力集中,从而加速裂纹的扩展,最终导致辊子的断裂。目前,通过选用高性能的材质作辊子,虽然部分地提高了辊子寿命,但并未从根本上解决辊子的动态热负荷问题,同时,辊子的成本也相应提高了。而且随着连铸连轧技术的开展,高温出坯与辊子热负荷的矛盾将会更加突出。本技术的目的在于提供一种能改善辊子外表与中心的热应力状况,显著提高其寿命的板坯连铸用复合辊。针对上述目的,本技术所述的辊子由两层(或多层)组成,即由外层和内层组成的复合辊子。外层采用耐热性能好和热膨胀系数小的材料,内层则采用强度和韧性良好匹配的、且热膨胀系数稍大些的材料。同时,内外层采用预应力结构,即在辊子的加工过程中,使辊子的内层相对于外层加工出合适的过盈量(辊子的内层外径稍大于外层的内径)。在两层辊子的装配过程中,采取外层加热以及(或)内层冷却的方法,将两层装配在一起。通过控制辊子内、外层之间的过盈量大小以及内、外层径向厚度的比例(控制内、外层界面的位置),可以控制辊子中预应力的大小和分布情况。在非工作情况下,辊子内层与外层温度相同,其内外层受到装配预应力的作用,使外层受拉应力,而内层受压应力。在工作过程中,由于辊子遭受幅射热和传导热,外层温升高,内层温升小,即外层的温度大大高于内层。为此,外层的热膨胀量大于内层,从而与辊子的预变形抵消,实际是控制预变量大于膨胀量,并且辊子外层轴向的热变形也基本不受约束,因而辊子中热应力大为降低,避免产生裂纹或龟裂,大大地提高了辊子的寿命。与现有技术相比,本技术所述的辊子热应力小,表面耐热性能好,可避免产生裂纹,使辊子寿命大为提高。 附图说明附图为本技术板坯连铸机用复合辊的结构示意图。图中1为辊子外层,2为辊子内层。权利要求一种圆柱体型的板坯连铸机用复合辊,其特征是该复合辊由内层和外层组成。专利摘要本技术提供一种板坯连铸机用复合辊。该复合辊由两层(或多层)组成。外层采用耐热性能好和热膨胀系数小的材料,内层采用强度和韧性良好匹配的、且热膨胀系数稍大些的材料。同时,内、外层采用预应力结构,即在加工过程中,辊子内层的外径稍大于外层内径;采取外层加热以及(或)内层冷却的方法进行装配。该复合辊热应力小,表面耐热性能好,使用寿命长。文档编号B22D11/06GK2163016SQ93210168公开日1994年4月27日 申请日期1993年4月22日 优先权日1993年4月22日专利技术者陈栋梁, 姬秀琴 申请人:冶金工业部钢铁研究总院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱体型的板坯连铸机用复合辊,其特征是该复合辊由内层和外层组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈栋梁姬秀琴
申请(专利权)人:冶金工业部钢铁研究总院
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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