[发明专利]轧辊铸造工艺及所用浇铸装置

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种用于静态生产轧钢轧辊的铸造工艺及所用浇铸装置。

背景技术

目前轧辊厂静态生产轧钢轧辊主要有两种方法：顶部浇注法和底部浇注法。顶部浇注法的优点是简单、钢水利于顺序凝固，但是，其最大问题是由于直接从冒口端冲入，冲刷力大，容易把铸型冲坏；铸型内的钢水在冲击力作用下向内翻腾，钢水表面的渣子、砂子很容易被带入轧辊内部，造成轧辊夹渣、夹砂缺陷；同时这种方法，工艺设计时轧辊留有的加工余量大，既增加了能源浪费，又加大了机加工工作量，因次，顶部浇注法一般只在轧辊长度较短、质量要求不太高的情况下使用。底部浇注法浇注时，钢水是通过浇口杯、直浇道、横浇道沿切线方向进入轧辊下辊颈、冷型、上辊颈、冒口，钢水上升平稳，轧辊质量好，无论大辊、小辊都可以生产，但是，这种方法需要增加浇注系统，尤其当一包钢水浇注多支轧辊时既浪费材料，到后期由于温度降低，浇铸的轧辊质量受到影响；另外，这种工艺，下辊颈、冷型的内壁要挂一层型砂，全靠工人用手工压实，劳动强度大，生产效率低；轧辊开箱后，砂箱要冷却到室温才能使用，造型后在车间阴干一天，再进烘干炉加热8小时，才能浇注，一套工装至少4～5天后才能再用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种轧辊铸造工艺及所用浇铸装置，以提高生产效率，降低劳动强度，节约能源，铸造出具有较高内在质量和较好机械加工性能的轧辊铸件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轧辊铸造工艺，具有以下步骤：

a、制作浇注装置，将带有浇口杯的直浇口砂箱置于底盘上，直浇口砂箱的直浇道与底盘的横浇道连通，围绕直浇口砂箱四围设置轧辊砂箱，先将下辊颈砂箱放在底盘上，使底盘的横浇道与下辊颈砂箱底部位于轧辊中心线处通入钢水的小孔连通，然后将冷型与下辊颈砂箱上平面连接，上辊颈砂箱底部连接在冷型上平面上，最后将冒口箱与上辊颈砂箱上平面连接；

b、将适量保护渣包装后，从冒口箱吊放入轧辊砂箱内，保护渣位于冷型内近下辊颈砂箱上端处；

c、将合格的钢水通过浇口杯浇入直浇口砂箱内，钢水进入横浇道后通过下辊颈砂箱底部小孔进入下辊颈砂箱内；

d、钢水与保护渣接触使保护渣熔化，熔化的保护渣覆盖在钢水表面，钢水液面上升，液态的保护渣流向侧面，接触到下辊颈砂箱和冷型内壁表面，受到激冷后凝固，分别在下辊颈砂箱和冷型的内壁表面与钢水之间形成一层保护渣层；

e、钢水继续上升，在接近上辊颈砂箱时，从冒口箱补充一定量的保护渣，直至完成轧辊的浇注。

具体说，所述保护渣的用量按轧辊内表面面积计算为1.2～1.4Kg/m²。

所述保护渣的熔点为1250℃～1500℃。

浇注时的浇注速度为600Kg/min～1200Kg/min，可根据轧辊材质不同选取。

浇注时轧辊砂箱温度为50℃～90℃，且同一轧辊每次浇注时轧辊砂箱温度偏差在20℃以内。

一种上述铸造工艺所用浇铸装置，包括带有浇口杯的直浇口砂箱和位于直浇口砂箱底部的底盘，直浇口砂箱的直浇道与底盘的横浇道连通，所述底盘上围绕直浇口砂箱设有轧辊砂箱，轧辊砂箱包括下辊颈砂箱、冷型、上辊颈砂箱及冒口箱，下辊颈砂箱设置在底盘上，冷型与下辊颈砂箱上平面连接，上辊颈砂箱底部卡接在冷型上平面上，冒口箱与上辊颈砂箱上平面连接，底盘的横浇道与下辊颈砂箱底部位于轧辊中心线处的小孔连通。

优选地，所述的轧辊砂箱围绕直浇口砂箱设置有四个。

为保证钢水最后凝固，生产出无缺陷的轧辊，所述的冒口箱内壁设有绝热套。

本发明的有益效果是：采用以上铸造工艺及铸造装置进行轧辊的铸造生产，具有如下优点：1、生产效率提高，同样工装数量下，可以多生产10％的轧辊。2、工人劳动强度减小，由于冷型、下辊颈砂箱不挂砂，可减少工人2/3工作量。3、节能、环保，原来铸型都要烘干，既浪费能源，又造成环境污染，本方法利用浇注轧辊后的余热来保证工装温度，不用再加热了。4、轧辊内在质量提高，内部组织结构致密，具有较好的机械加工性能；轧辊工作层柱状晶粒发达，提高了轧辊耐磨性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述浇注装置的剖视结构示意图。

图2是本发明所述浇注装置的俯视结构示意图。

图3是本发明所述保护渣在浇注前放置位置示意图。