[发明专利]一种铸钢轧辊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊的制备方法，特别涉及一种铸钢轧辊的制备方法，属于铸造技术领域。

技术背景

铸钢系轧辊可分为两类：钢轧辊(含碳量0.4-1.4％)和半钢轧辊(含碳量1.4-2.4)。钢轧辊含碳量低，故硬度较低，其组织一般由铁素体和珠光体组成，随着含碳量增加，铁素体量减少，珠光体量增加。为提高硬度，可加入Cr、Ni、Mo等合金元素，或者进行特殊热处理，由于钢轧辊具有高的抗拉强度和韧性，适用于轧制温度高、轧制载荷大的开坯轧机或初轧机，也可用做支撑辊。如进行特殊热处理，得到HS90以上的高硬度，亦可用做冷轧工作辊。半钢轧辊含碳量在铸钢辊和铸铁辊之间，其组织主要由珠光体构成，并含有一定的碳化物，因此，其强度比铸钢轧辊稍高，比铸铁轧辊低，其硬度比一般铸钢轧辊高。半钢轧辊的最主要特点是内部硬度降落很小，因此，特别适用于制造深孔型轧辊，同时广泛应用于型钢轧机粗轧和精轧机架、热轧带钢连轧机粗轧和精轧前段工作辊。半钢轧辊材质中若增加硅含量，通过石墨化处理，具有高的抗热裂性和强韧性，作为初轧机开坯轧辊、大型型钢粗轧辊、开坯连轧机轧辊和热轧带钢连轧机立辊，可获得良好的轧制效果。

但是，铸钢轧辊生产中，仍存在以下问题：其一是铸钢轧辊收缩量大，轧辊组织致密性差，导致轧辊的强度下降，使用中易出现断辊事故，影响轧机的正常生产；其二是浇注大型铸钢轧辊过程中，如果钢水直接从浇口杯往铸型型腔浇注钢水，钢水易冲刷铸型涂料，导致轧辊中出现较多的夹杂物，降低轧辊力学性能和使用性能；其三是钢水直接从上往下浇注工程中，易将铸型中的气体混入钢液中，使轧辊中易出现气孔，降低轧辊力学性能和使用性能，严重时使铸钢轧辊报废。为了解决铸钢轧辊浇铸中存在的上述问题，中国专利CN2810816公开了一种大型轧辊浸入式上注钢铁液面自动控制装置，包括轧辊型腔、浇注管和浸入管，在浇注管(1)上设有耐高温导线上触头(3)，轧辊型腔(8)底部设有耐高温导线下触头(4)，在导线上触头(3)与导线下触头(4)连接的导线上依次安装电池(5)、指示灯(6)及喊话器(7)。当轧辊型腔(8)钢铁水液面上升到与耐高温导线上触头(3)接触时，出现声光电信号，指示天车提升钢铁水包(9)，声光电信号消失，天车停止提升，继续浇注，当再次出现声光电信号时，天车再次提升，依次反复进行，直到钢铁水浇注完毕，充满轧辊型腔(8)，控制准确无误。但是，这种控制方式，每次进行浇注都是天车工根据地面信号灯、喊话器的指示，进行手动控制提升，由于人工手动操作控制浇注管的起升，天车工只能凭经验和感觉进行操作，使得每次的提升高度不能得到精确的控制，难以保障每次浇注管起升高度在一致的范围。中国专利CN201220271还公开了一种无流浇注等量提升自动控制装置，包括探入轧辊型腔内的浇注管(5)下部的上触头(4)、与型腔底部的下触头相连的轧辊电加热地线(2)，与上、下触头电连接的信号灯(6)、电源(1)，与信号灯(6)并联设有遥控信号发射器(7)，遥控信号接收器(8)与提升浇注管(5)的天车电动机磁力盘电连接。该实用新型利用自动化的等量提升控制电路，来代替手动操作，利用时间继电器实现每次提升高度的准确控制，保证每次的运行距离相等，利用遥控信号实现对天车的控制指挥，根据设置好的起升高度，实现浇注过程中的等量提升自动控制，提高了无流浇注轧辊的浇注质量，使产品的稳定性得到了提高，确保了产品的成品率。但是，无流浇注设备复杂，造价高，导致轧辊生产成本增加。中国发明专利CN1087562还公开了生产铸钢轧辊的方法及其专用的金属铸型，生产方法中主要是铸型设计、浇注平板配制及冷却后进行直接回火处理；金属铸型主要包括上、下铸型两部分，其中上铸型内部为上、下相通的空腔体，下铸型内部亦为空腔体，上、下铸型配合后其内部显示为轧辊形状，其具体结构设计合理，便于轧辊脱模。该发明可普遍应用于铸钢轧辊的制造。

发明内容

本发明针对铸钢轧辊浇铸过程中存在的上述诸多问题，提出在铸钢轧辊浇注过程中，钢水通过安装在铸型中的浇铸钢管而进入铸型型腔，在钢管下端开了多个圆孔，钢水经圆孔而进入铸型型腔下端，然后钢水从下往上充型，直至铸型充满钢水，最后钢管也镶嵌在轧辊中心部位。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：