[发明专利]高强度高合金炉辊生产设备系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度高合金炉辊生产设备系统。

背景技术

炉辊一般在800-1200℃高温、2.0-4.0MPa压力下的充斥着腐蚀性介质的环境中连续工作，使用环境十分苛刻，但设计寿命要应达到十万小时，现有炉辊通常采用轧制材料，由于轧制生产工艺的限制，产品的晶粒较细，材料的含C量只能在0.2以下，并且无法加入Ti、Zr、Nb等微合金，由此影响了其耐高温性能及使用寿命的提高。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种高强度高合金炉辊生产设备系统，采用这种系统制备出的炉辊耐高温性能好，使用寿命长，并且有利于减少制备过程中的能耗。

本发明所采用的技术方案：一种高强度高合金炉辊生产设备系统，主要由下列设备组成：

熔炼设备，用于原料的熔炼，以供各铸造装置使用；

辊体离心铸造装置，用于通过离心铸造方式铸造辊体铸造件；

辊颈静态铸造装置，用于通过静态铸造方式铸造辊颈铸造件；

喷丸装置，用于对辊体铸造件和辊颈铸造件进行喷丸处理；

辊体校直装置，用于对经过喷丸处理后的辊体铸造件进行校直；

性能试验设备，用于对经过喷丸处理后的辊颈铸造件和经过校直后的辊体铸造件进行性能试验；

辊体机加工设备，用于对通过性能试验的辊体铸造件进行机加工，形成辊体机加工件；

辊颈机加工设备，用于对通过性能试验的辊颈铸造件进行机加工，形成辊颈机加工件；

辊体辊颈组件焊接设备，用于对组对的辊体机加工件和辊颈机加工件进行焊接，形成辊体辊颈组件；

轴头机加工件，用于对需进行机加工的轴头件进行机加工，形成轴头机加工件；

辊体辊颈组件与轴头组对焊接设备，用于对组对的辊体辊颈组件与轴头进行焊接，形成炉辊。

本发明的有益效果：由于采用了铸造方式制备辊体和辊颈，原料中可以加入Ti、Zr、Nb等微合金或采用其他具有优异耐高温性能的高强度高合金材料，消除了现有技术对高强度高合金材料应用的制约，有利于从材料特性上大幅度改善和提高炉辊的耐高温性能和强度；由于采用不同的铸造方式分别制备辊体和辊颈，能够在保证辊体和辊颈性能要求的同时减低制备成本，有利于充分利用离心铸造的优势，通过离心力以及结晶顺序作用，克服耐高温合金铸造中易于发生质量问题的缺陷，提高辊体的性能和炉辊的整体性能；由于采用了喷丸方式对辊体和辊颈铸造件进行喷丸处理，有利于改善辊体和辊颈的表面特性，进一步提高炉辊性能，经检验，采用本发明制备的炉辊在化学成分、机械性能、外观质量等方面均优于HG/T2601-2000高温承压用离心铸造合金炉管部标标准的规定；由于还可以对辊体进行局部或全部表面的堆焊处理，并可以采用适应于炉辊使用场合及性能要求的特殊焊条，形成致密高强高耐磨的堆焊层，使辊体具有更高的强度、硬度和耐磨性。

附图说明

图1是本发明涉及的工艺流程示意图；

图2是本发明涉及的一种主要设备架构示意图；

图3是本发明涉及的另一种主要设备架构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明提供了一种高强度高合金炉辊生产设备系统，主要由下列设备组成：

熔炼设备，用于原料的熔炼，以供各铸造装置（辊体离心铸造装置和辊颈静态铸造装置统称为铸造装置）使用；

辊体离心铸造装置，用于通过离心铸造方式铸造辊体铸造件；

辊颈静态铸造装置，用于通过静态铸造方式铸造辊颈铸造件；

喷丸装置，用于对辊体铸造件和辊颈铸造件进行喷丸处理；

辊体校直装置，用于对经过喷丸处理后的辊体铸造件进行校直；

性能试验设备，用于对经过喷丸处理后的辊体铸造件和经过校直后的辊颈铸造件进行性能试验；

辊体机加工设备，用于对通过性能试验的辊体铸造件进行机加工，形成辊体机加工件；

辊颈机加工设备，用于对通过性能试验的辊颈铸造件进行机加工，形成辊颈机加工件；

辊体辊颈组件焊接设备，用于对组对的辊体机加工件和辊颈机加工件进行焊接，形成辊体辊颈组件；

轴头机加工件，用于对需进行机加工的轴头件进行机加工，形成轴头机加工件；

辊体辊颈组件与轴头组对焊接设备，用于对组对的辊体辊颈组件与轴头进行焊接，形成炉辊。