[发明专利]电渣重熔堆焊复合(再)制造冶金轧辊的设备及工艺

说明书

本发明公开了一种电渣重熔堆焊复合制造及复合再制造冶金轧辊的设备及工艺。该设备中，起弧电渣结晶器位于铜质水冷结晶器的下部，与铜质水冷结晶器之间通过耐热绝缘材料绝缘连接；轧辊设置在铜质水冷结晶器和起弧电渣结晶器中，轧辊上轴头、下轴头分别从结晶器的上方和下方露出；起弧电渣结晶器设置在轧辊母材下部对应于轧辊下轴头的位置；在起弧电渣结晶器底部设置底水箱，自耗电极通过电源变压器与底水箱连接形成供电回路；在起弧电渣结晶器对应的位置设有电渣注入口，用于将熔融电渣输送到起弧电渣结晶器内侧；自耗电极设置在铜质水冷结晶器及起弧电渣结晶器与轧辊之间。采用该设备制造复合轧辊工艺简单，复合层质量好，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种利用电渣重熔焊接技术复合制造及复合再制造冶金轧辊的设备及工艺，属于冶金轧辊的复合制造及复合再制造领域。

背景技术

轧辊是钢铁生产中重要的部件之一，在上机应用中由于受工况环境的影响，经常出现如剥落、磨损、掉块、粘钢、焊道痕迹等现象，致使轧辊失效。而对轧辊表面进行复合(再)制造处理，可以明显延长轧辊寿命，降低轧钢消耗。

电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。电渣重熔堆焊复合法是在磨损的旧轧辊或芯棒外周围用电渣重熔法堆焊一层合金钢以修复旧辊或制造双金属复合辊的方法。即将两种不同性能的金属材料，经过一定的电渣冶金工艺，在具有一定形状的水冷结晶器内，将其复合成一个整体，使之具有不同的性能，以满足不同的使用工艺的要求。电渣重熔堆焊复合法制造的轧辊堆焊层纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、合金锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀等优良性能，因此，世界各国均在积极地从事各种电渣重熔堆焊复合轧辊制造工艺的研究和开发。

虽然我国是世界上最早进行电渣冶金技术研究、开发和应用的国家，但在生产应用上尚存在着很大的差距。目前国内除了在冷轧辊用钢锭和小型冷轧辊的制造上得到了一定的应用外，在电渣重熔堆焊复合制造轧辊上的研究较少，而且在国内未见有电渣重熔堆焊复合制造轧辊的设备及应用先例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渣重熔堆焊复合(再)制造冶金轧辊的设备，用于电渣重熔堆焊技术复合制造及复合再制造复合层冶金轧辊。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述设备复合制造及复合再制造冶金轧辊的工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电渣重熔堆焊复合制造及复合再制造冶金轧辊的设备，包括：铜质水冷结晶器、自耗电极及起弧电渣结晶器；其中，

起弧电渣结晶器位于铜质水冷结晶器的下部，与铜质水冷结晶器之间通过耐热绝缘材料绝缘连接；

轧辊设置在铜质水冷结晶器和起弧电渣结晶器中，轧辊母材设置在与铜质水冷结晶器对应的位置，轧辊上轴头部分从铜质水冷结晶器上方露出，轧辊下轴头部分从起弧电渣结晶器下方露出；起弧电渣结晶器设置在轧辊母材下部对应于轧辊下轴头的位置；

在起弧电渣结晶器底部设置底水箱，自耗电极通过电源变压器与底水箱连接形成供电回路；

在起弧电渣结晶器对应的位置设置有电渣注入口，用于将熔融电渣输送到起弧电渣结晶器与底水箱、轧辊下轴头构成的空间内；

自耗电极设置在铜质水冷结晶器及起弧电渣结晶器与轧辊之间。

优选地，在所述上轴头及下轴头外部设有引弧板，在引弧板与轴头之间填充有耐火材料(耐火泥)。

优选地，所述起弧电渣结晶器材质由高温陶瓷材料或内部涂有耐火材料的钢质材料等组成。

优选地，所述铜质水冷结晶器和所述起弧电渣结晶器分别由两个半环形的结构组合而成，两个半环形结构之间通过螺栓连接。这种结构设计方便熔复后轧辊的取出。