[发明专利]一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的装置及方法

权利要求书

1.一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的装置，其特征在于包括重熔复合变压器电源、重熔复合短网、重熔自耗电极、结晶器法兰、T型结晶器的上部结晶器、T型结晶器的下部水冷结晶器、引锭板18和大电流控制开关；结晶器法兰上方与溜渣槽相配合，溜渣槽的顶端与有衬电渣炉相配合；所述的有衬电渣炉包括炉壳、镁砂炉衬、导电底块、有衬电渣炉溜嘴、石墨电极、化渣短网和化渣变压器电源；并且有衬电渣炉配套有移动台车和升炉翻包机构；重熔复合短网的两端分别与重熔自耗电极和引锭板连接，重熔复合短网与引锭板连接的导线上设置有大电流控制开关；引锭板顶面与轧辊辊芯底面固定连接；其中上部结晶器为导电结晶器，由非导电本体和导电石墨块组成，导电石墨块覆盖固定在非导电本体的内壁和顶面，导电石墨块位于结晶器法兰下方；上部结晶器与下部水冷结晶器之间用耐高温绝缘板隔断，下部水冷结晶器的侧壁上装配有液面检测仪的探头；重熔复合变压器电源还通过短网导线与上部结晶器上的导电石墨板连接；重熔复合变压器电源、重熔复合短网、导电石墨块、重熔复合液态渣池、轧辊辊芯、引锭板与大电流控制开关构成辊芯预热供电回路；重熔复合变压器电源、重熔复合短网、重熔自耗电极、重熔复合液态渣池和导电石墨块构成电极熔化与双金属复合供电回路；化渣变压器电源、化渣短网、石墨电极、有衬电渣炉内化渣液态渣池和导电底块构成有衬电渣炉化渣系统供电回路。

2.根据权利要求1所述的一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的装置，其特征在于所述的液面检测仪选用型号为ML0C-2M，包括上传感器探头和下传感器探头；两个传感器探头穿过下部水冷结晶器内壁，其前端面与下部水冷结晶器的内壁平齐；两个传感器探头的高度差为15～20mm，两个传感器探头的轴线在水平面上的投影形成夹角θ或重合。

3.根据权利要求1所述的一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的装置，其特征在于所述的化渣短网的两端分别与石墨电极和导电底块连接。

4.根据权利要求1所述的一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的装置，其特征在于所述的溜渣槽由溜渣槽钢壳、溜渣槽镁砂内衬和石墨槽构成，石墨槽的横截面为半圆环形，溜渣槽镁砂内衬填充在石墨槽和溜渣槽钢壳之间。

5.一种电渣重熔法制备双金属复合轧辊的方法，其特征在于采用权利要求1所述的装置，包括以下步骤：

(1)将自耗电极焊接于假电极上并悬挂固定在电渣炉横梁支臂上；将轧辊辊芯立于引锭板上并焊接固定，使得轧辊辊芯与T型结晶器保持轴线重合；引锭板与结晶器下沿采用镁砂和石棉绳密封；

(2)将渣料置于电阻炉中烘烤后随炉冷却备用；

(3)连通有衬电渣炉化渣系统供电回路，在有衬电渣炉中利用石墨电极进行化渣；化渣结束后，断开有衬电渣炉化渣系统供电回路；

(4)连接电极熔化与双金属复合供电回路和辊芯预热供电回路，闭合重熔复合短网上的大电流控制开关，通过移动台车和升炉翻包机构进行升炉翻包，将有衬电渣炉内渣液经有衬电渣炉溜嘴倒入溜渣槽，再沿溜渣槽流入T型结晶器内壁与轧辊辊芯之间；

(5)随着渣液的浇入，当T型结晶器内形成的重熔复合液态渣池的液面没过上部结晶器的导电石墨块下沿时，轧辊辊芯预热供电回路自动导通，重熔复合液态渣池中不断产生的电阻热一方面使重熔复合液态渣池温度继续升高，另一方面对轧辊辊芯快速预热；

(6)随着轧辊辊芯不断地被高温渣池预热，其表面温度逐渐升高，预热完成后，断开大电流开关，关闭轧辊辊芯预热供电回路；然后降低自耗电极至其端部插入重熔复合液态渣池，此时电极熔化与双金属复合供电回路导通，通过供电电压和电流等参数的调整调节自耗电极插入渣池的深度；

(7)随着自耗电极的不断熔化，形成的工作层金属熔池不断填充结晶器与轧辊辊芯间的间隙，并在辊芯表面处开始双金属的复合过程，形成复合工作层；在下部结晶器的强制水冷作用下，复合工作层快速凝固；随着双金属复合过程的进行，启动抽锭系统进行抽锭并使重熔复合液态渣池和工作层金属熔池保持稳定，进而保持电极熔化与双金属复合过程的稳定有序进行；

(8)随着抽锭的进行，复合工作层长度不断增加，当达到所需长度后，抬升自耗电极脱离重熔复合液态渣池，使电极熔化与双金属复合供电回路断开，同时停止抽锭，即已制成轧辊辊芯外复合有工作层的双金属复合轧辊。