[发明专利]一种预制表面氧化膜热轧辊工艺及设备

权利要求书

1.一种预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将轧辊装入加热炉腔内并密封，检查各进口管是否关闭；

S2：在保护气体的保护下加热轧辊，且加热温度小于轧辊的氧化温度；

S3：按100～120滴/min的滴量注入增碳剂和催化剂，防止轧辊表面过早氧化和脱碳，同时轧辊的表面开始增碳；

S4：对轧辊以80-120℃/h的速度开始升温到1000℃~1050℃，并保持增碳剂和催化剂的注入量；

S5：当轧辊表面达到1000℃~1050℃继续增碳，并调节增碳剂及催化剂的滴入量为20-50滴/min，立即注入氧化剂，此时炉内压力控制在0.4~0.6MPa，再保温0.5-2.5h，使轧辊的表面均匀氧化，直接形成Fe₃O₄与基体结合的氧化膜组织；

S6：降低炉温，减小氧化剂注入量，控制增碳剂和催化剂的注入量以及密封腔内的压力，使氧化膜组织处于稳定阶段；

S7：当温度随炉降至目标温度后，关闭所有管道，对轧辊表面进行冷却淬火；

S8：对轧辊进行回火处理，出炉，获得表面带氧化膜的轧辊。

2.根据权利要求1所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，S2中具体包括：在压力为0.3MPa以上的保护气体的保护下加热轧辊，加热温度大于800℃。

3.根据权利要求1或2所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，S6中具体包括：降低炉温，氧化剂减半注入，保护气体压力不变，增碳剂和催化剂的注入量不变，炉内压力控制在0.3MPa以上，使氧化膜组织处于稳定阶段。

4.根据权利要求1或2所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，S7中具体包括：当温度随炉降至850~900℃，关闭所有管道，注入液氮气体，使轧辊的表面冷却至200~250℃，达到淬火效果；然后慢速升温至550℃，保温6-18h，进行回火，消除应力，炉冷至室温，出炉。

5.根据权利要求1所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，预制表面氧化膜热轧辊所用的设备包括：

炉体；

支撑机构，设于炉体内，用于放置轧辊；

加热机构，环绕所述轧辊，且与轧辊之间设有一密封腔；

气体进口管道，与所述密封腔连通，用于向密封腔内输送保护气体或冷却气体；

试剂进口管道，包括氧化剂进口管、增碳剂进口管和催化剂进口管，并分别与所述密封腔连通。

6.根据权利要求5所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，所述加热机构包括感应加热组件，所述感应加热组件设于加热炉腔内，加热炉腔的顶部和底部开口，用于穿过轧辊，加热炉腔顶部和底部的开口外部封设有密封盖体；或者所述密封盖体与加热炉腔的顶部和底部开口之间通过密封件封接。

7.根据权利要求5或6所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，所述支撑机构包括设于炉体内部下方的旋转台，所述旋转台通过旋转机构控制其转动；所述炉体的上部设有顶头机构，所述轧辊设于顶头机构与旋转台之间。

8.根据权利要求5或6所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，所述设备还包括用于检测所述密封腔内温度的温度传感器。

9.根据权利要求5或6所述的预制表面氧化膜热轧辊工艺，其特征在于，所述气体进口管道和试剂进口管道上均设有调节阀门。