[实用新型]离心有型铸造轧辊辊身造型装置

说明书

本实用新型涉及离心有型铸造轧辊辊身造型装置，包括辊模内沿轴向平行设置的若干用于造型轧槽的孔型冷铁；所述孔型冷铁由至少8块扇形冷铁组合后胀紧设于辊模内壁的环状结构以限制扇形冷铁形变。本实用新型通过多块扇形冷铁组合的孔型冷铁结构，采用胀紧形式设置与辊模内侧，从而有效的解决了孔型冷铁的变形问题，方便脱模，能够有效的实现工业化生产有型轧辊。

技术领域

本实用新型涉及轧辊制造领域，尤其涉及离心有型铸造轧辊辊身造型装置。

背景技术

自从有热轧钢开始至今,轧辊一直都是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具，轧辊性能的好坏直接影响着轧钢的生产效率和钢材的表面质量，因此轧辊的各项物理机械性能的重要性是显而易见的。多年以来轧辊生产行业积极引进相关行业的先进技术，在生产工艺和材料性能等方面都有了长足的进步和发展，极大地推动和促进了轧钢行业的发展。比如在板带钢轧制方面推出了离心铸造高速钢轧辊、CPC高速钢轧辊等性能优良的新材质、新工艺轧辊。在线棒材轧制行业推出了用于精轧机架的离心高速钢轧辊和碳化钨轧辊等耐磨性能优异的轧辊。这些用新材质、新工艺所生产出轧辊投放市场后体现出了良好的轧制性能，同时也促进了板带钢和线棒材轧钢行业的发展。

而用于轧制型钢的轧辊却长期以来没有长足的发展，现今轧制型钢所用的轧辊大部分还是耐磨性和强韧性比较差的常法轧辊，近年来小部分型钢轧制开始引进了离心轧辊，但材质也仅局限在中NiCrMo无限冷硬球墨铸铁轧辊、珠光体球墨铸铁轧辊和数量极少的贝氏体球墨铸铁轧辊等。虽然在单位轧制量上有所提高，但提高幅度不大。如果再继续引入更高材质、更高硬度的轧辊，那么深孔加工难度就会大大增加，势必会耗费巨大的开孔成本和损失加工效率。同时还面临着开深孔以后因为硬度降落而造成的耐磨性下降的问题。

本实用新型所涉及的产品为大、中、小型型钢热轧生产所用的轧辊；棒材、线材轧机粗、中轧轧辊。这些轧辊有一个共同的特征，就是：都需要开较深的孔型(一般开孔深度为40～150mm，线、棒材粗中轧个别平辊轧制的除外)。这些轧辊的基本结构如图1包括：传动端辊颈1、传动端扁头2、操作侧辊颈5、辊身部分的辊环4、辊身部分的轧槽3等几个部分。

以往传统的轧辊生产工艺是先铸造辊身为平滑状态的轧辊，待按订货图纸(平辊图纸)加工好以后以辊身为平滑的状态交货，然后轧钢厂家再按孔型图进行开槽，如图1中的轧槽3加工，最后才上机轧制。这种方法已经沿用多年(自轧制型钢和线、棒材起就使用这种方法)，在长期的轧钢实践中发现这种方法有诸多的弊端，最为突出的是这些轧辊往往开槽较深(越是大型型钢开槽越深)，一般深度在40～150mm，甚至更深。这样就会大大增加轧槽上下部位的硬度落差，从而会大大降低轧槽的耐磨性，显而易见的就是会缩短轧辊的使用寿命。那么最终导致的问题就是频繁的换槽、换辊，大大降低了轧机的作业率，提高了轧制成本。

由于轧辊的辊身是由冷模(我们习惯叫做辊模)内表面涂耐火材料铸造而成的，在铸造时最靠近冷模的铁液的过冷度比较大，所以轧辊外层表面的组织晶粒非常细密，硬度也比较高，但随着往轧辊内层方向的延伸，过冷度会越来越小，组织晶粒也会相对变得越来越粗大。这种情况是液态金属在凝固过程中的必然结果，也就是说不论哪种材质轧辊的铸造，由外到内的组织差异是不可避免的。组织上的差异也必然会产生硬度上变化。也就是说不同材质由外到内的硬度落差值会有所不同，但硬度落差是不可避免的。那么用普通的平辊铸造的方法来生产型钢轧辊，轧辊辊身由于开深槽后，轧槽内部组织会随着轧槽的向下延伸不断变得粗大，硬度也会逐渐降低，当轧槽开完后槽底的硬度会降到相对的最低值，这样轧槽上表面和槽底就会形成大幅度的硬度差值，我们就把它叫做硬度落差。同样一个轧槽上部硬度高耐磨性就好，而槽底的硬度低耐磨也就差，当轧钢的时候耐磨性差的槽底会最先发生磨损而产生孔型变形，尽管轧槽上部的耐磨性比较好也没有什么作用，毕竟同一轧槽内的下部变形了就要被迫换槽，这个轧槽的寿命也就结束了。由此可见由于型钢轧辊的开深槽的特性决定，轧槽上下的硬度落差会严重影响轧辊的使用效果和使用寿命。