一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，屬于軋輥鑄造方法技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在軋鋼生產(chǎn)過程中，乳輥是軋機(jī)中的關(guān)鍵部件，乳輥本身的質(zhì)量將直接影響軋鋼 生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和軋材質(zhì)量。目前對于熱軋板帶軋機(jī)，在提高板型控制精度、延長換輥周 期等攻關(guān)課題上，都存在著提高軋輥耐磨性、增強(qiáng)輥型保持能力、以及通過支撐輥控制工作 輥的撓曲線變形等急需解決的共性問題。
[0003] 熱軋板帶支撐輥可以采用鍛造和鑄造兩種工藝方法制造。整體鍛造熱軋板帶支 撐輥的優(yōu)點(diǎn)是軋輥的所有部位的成份全部一致，整體鍛造支撐輥可以廣泛用于熱軋板帶軋 機(jī)，輥身硬度控制多為55-70HSD，具有很好的耐磨性、抗熱裂性，但是鍛造支撐輥的成本遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于整體鑄造支撐輥的成本。整體鑄造方法具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短的優(yōu)點(diǎn)，因此具 有很大的競爭優(yōu)勢，但是整體鑄造支撐輥的產(chǎn)品質(zhì)量目前還難以達(dá)到整體鍛造支撐輥的水 平。從軋輥生產(chǎn)的發(fā)展趨勢來看，整體鑄造支撐輥具有的低成本優(yōu)勢是整體鍛造支撐輥難 以匹敵的，而通過改進(jìn)鑄造工藝提高整體鑄造支撐輥的質(zhì)量還有很大的發(fā)展空間，有很大 的潛力可以挖掘，因此改進(jìn)目前的整體鑄造熱軋板帶支撐輥的鑄造工藝、提高軋輥的質(zhì)量 是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，這種鑄 造方法可以提高整體鑄造熱軋板帶支撐輥輥身耐磨性、抗熱裂性及抗事故能力，使整體鑄 造熱軋板帶支撐輥表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和綜合機(jī)械性能，以取代鍛造支撐輥。
[0005] 解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是： 一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，它采用以下工藝步驟： a. 澆注準(zhǔn)備：采用整體鑄造，澆注工藝采用底注方式，在澆口箱的上部是 堅(jiān)澆道，堅(jiān)澆道下方連接橫澆道，橫澆道與冒口箱的型腔下方的下輥頸相連通，澆口箱的上 方為澆口盆，澆口盆高度大于冒口箱高度； b. 下輥頸采用變徑鑄造，型砂配比控制范圍鋯英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂 和膨潤土總重的3-6%，確保其耐火土，防止輥身毛坯粘砂缺陷； c. 棍身造型工藝：棍身采用敷砂工藝，敷砂的厚度控制在llmm-13mm，定尺刮砂板控制 輥身精度，上接活動插入節(jié)，型砂配比控制范圍鋯英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和 膨潤土總重的3-6%，確保其耐火土，防止輥身毛坯粘砂缺陷； d. 上輥徑造型工藝：冒口采用造型砂制作，冒口砂型的厚度為70mm-100mm，型砂配比 控制范圍石英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和膨潤土總重的3-6%，確保其耐火土，防 止輥身毛坯粘砂缺陷； e. 電加熱工藝：冒口上端采用電極加熱，保證冒口的良好補(bǔ)縮。
[0006] 上述熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，所述下輥頸由下輥頸上段和下輥頸下段兩 段組成，下輥頸上段的下端與下輥頸下段的上端相連接，下輥頸上段和下輥頸下段分別有 錐度，下輥頸上段的下端圓周截面小于下輥頸下段的上端的圓周截面。
[0007] 上述熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，所述冒口電加熱工藝的電壓為40-60V，電 流強(qiáng)度為1300-2100A，加熱時間為13-15h。
[0008] 上述熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，工裝采用子母口結(jié)構(gòu)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明可使?jié)沧鼉?nèi)的金屬液注入到澆口盆，金屬液經(jīng)過澆口箱的堅(jiān)澆道和橫澆道流 入到型腔內(nèi)，由于橫澆道與型腔切線連接，同時型腔斷面為圓形，故可使得金屬液急速旋轉(zhuǎn) 上升，浮渣在向心力的作用下，向芯部聚集并且急速上升。本發(fā)明既可在改善金屬液的流動 狀態(tài)，同時由于下輥頸和輥身采用敷砂控制，上冒口采用厚砂造型、電加熱冒口，可以行之 有效地改善溫度場的分布，達(dá)到金屬液的順序凝固，避免產(chǎn)生縮松的質(zhì)量缺陷。本發(fā)明結(jié)構(gòu) 簡單、使用方便、效果良好，可以在熱軋板帶支撐輥整體鑄造工藝中推廣使用。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是工裝的子母口結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖中標(biāo)記如下：澆口箱1、澆口盆2、堅(jiān)澆道3、橫澆道4、冒口箱5、冒口 6、軋輥7、 下輥頸上段8、下輥頸下段9、插入節(jié)10、敷砂11、冒口型砂12、電極13、工裝14、子母口 15。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明是一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，它采用以下工藝步驟： 澆注準(zhǔn)備：本發(fā)明采用整體鑄造，澆注方式采用底注方式鑄造。在澆口箱1 的上部是堅(jiān)澆道3,堅(jiān)澆道3下方連接橫澆道4,橫澆道4與冒口箱5的型腔下方的下輥頸 相連通，澆口箱1的上方為澆口盆2,澆口盆2高度大于冒口箱5高度。
[0013] 下輥頸采用變徑鑄造：針對熱軋板帶支撐輥的軋輥形狀，下輥頸采用變徑方式，一 方面降低鋼水消耗，一方面熱節(jié)上移，改善溫度場分布。其結(jié)構(gòu)是：下輥頸由下輥頸上段8 和下輥頸下段9兩段組成，下輥頸上段8的下端與下輥頸下段9的上端相連接，下輥頸上段 8和下輥頸下段9分別有錐度，下輥頸上段8的下端圓周截面小于下輥頸下段9的上端的圓 周截面。下輥頸鑄造的型砂配比控制范圍鋯英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和膨潤 土總重的3-6%，確保其耐火土，防止輥身毛坯粘砂缺陷。本發(fā)明的一個實(shí)施例的型砂配比控 制范圍鋯英砂97%，膨潤土 3%，水為鋯英砂和膨潤土總重的5%。
[0014] 輥身造型工藝：輥身采用敷砂工藝，上接活動插入節(jié)，敷砂11厚度控制在 保證輥身的冷卻速度，以提高熱節(jié)上移距離。輥身采用極薄的敷砂工藝，保證有 良好的極冷效果，達(dá)到預(yù)期的極冷層厚度、鑄態(tài)金相組織。輥身造型的型砂配比控制范圍鋯 英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和膨潤土總重的3-6%，確保其耐火土，防止輥身毛坯 粘砂缺陷。本發(fā)明的一個實(shí)施例的型砂配比控制范圍鋯英砂97%，膨潤土 3%，水為鋯英砂和 膨潤土總重的5%。
[0015] 上棍徑造型工藝：冒口 6米用造型砂制作，冒口砂型12的厚度為70mm-100mm。 上輥徑造型型砂配比控制范圍石英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和膨潤土總重的 3-6%，確保其耐火土，防止輥身毛坯粘砂缺陷。本發(fā)明的一個實(shí)施例的型砂配比控制范圍鋯 英砂97%，膨潤土 3%，水為鋯英砂和膨潤土總重的5%。
[0016]電加熱工藝：冒口 6上端采用電極13加熱。冒口 6采用電加熱補(bǔ)償方式，可有效 改善縮松的缺陷、降低鋼水消耗、熱節(jié)上移、改善溫度場分布，凝固過程實(shí)現(xiàn)自下而上的順 序凝固。冒口 6電加熱工藝的電壓為40-60V，電流強(qiáng)度為1300-2100A，加熱時間為13-15 小時。
[0017] 本發(fā)明的工裝14采用子母口結(jié)構(gòu)，以子母口 15定位，以達(dá)到快速合箱，保證其有 效快速將相關(guān)工裝模具相連接，確保澆注時型腔溫度100°c以上，防止吸潮現(xiàn)象，避免出現(xiàn) 氣孔問題。
[0018] 本發(fā)明的一個實(shí)施例鑄造的軋輥為精軋支撐輥，規(guī)格為# 1450*1810。
[0019] 下棍頸采用變徑鑄造，底箱樣子尺寸：# 550mm/纟600mmX800mm、底箱加節(jié)樣子尺 寸：# 903mm/ # 1090mmX1050mm。
[0020] 輥身敷砂11的厚度為在12mm。
[0021] 冒口 6采用造型砂制作，冒口砂型12的厚度為80mm。
[0022] 采用# 1600mm/ # 1602mm子母口定位，澆注時型腔溫度102 °C。
[0023] 電極13的加熱工藝為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，其特征在于：它采用以下工藝步驟： a. 澆注準(zhǔn)備：采用整體鑄造，澆注方式采用底注方式鑄造，在澆口箱（1)的 上部是堅(jiān)澆道（3)，堅(jiān)澆道（3)下方連接橫澆道（4)，橫澆道（4)與冒口箱（5)的型腔下方的 下輥頸相連通，澆口箱（1)的上方為澆口盆（2)，澆口盆（2)高度大于冒口箱（5)高度； b. 下輥頸采用變徑鑄造，型砂配比控制范圍鋯英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂 和膨潤土總重的3-6% ; c. 棍身造型工藝：棍身采用敷砂工藝，敷砂（11)的厚度控制在定尺刮砂板 控制輥身精度，上接活動插入節(jié)（10)，型砂配比控制范圍鋯英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為 鋯英砂和膨潤土總重的3-6% ; d. 上棍徑造型工藝：冒口（6)米用造型砂制作，冒口砂型（12)的厚度為70mm-100mm， 型砂配比控制范圍石英砂93-98%，膨潤土 7-2%，水為鋯英砂和膨潤土總重的3-6% ; e. 電加熱工藝：冒口（6)上端米用電極（13)加熱，保證冒口（6)的良好補(bǔ)縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，其特征在于：所述下輥頸 由下輥頸上段（8)和下輥頸下段（9)兩段組成，下輥頸上段（8)的下端與下輥頸下段（8)的 上端相連接，下輥頸上段（8)和下輥頸下段（9)分別有錐度，下輥頸上段（8)的下端圓周截 面小于下輥頸下段（9)的上端的圓周截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，其特征在于：所述冒 口（6)電加熱工藝的電壓為40-60V，電流強(qiáng)度為1300-2100A，加熱時間為13-15h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，其特征在于：工裝（14)采 用子母口（15)結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種熱軋板帶支撐輥的整體鑄造方法，屬于軋輥鑄造方法技術(shù)領(lǐng)域，用于提高熱軋板帶支撐輥的整體鑄造質(zhì)量。其技術(shù)方案是：它的下輥頸采用變徑設(shè)計(jì)；冷型采用敷砂工藝，保證其冷卻效果；冒口采用電加熱工藝，改變溫度場分布，保證軋輥順序凝固；相連接各個工裝采用子母口定位設(shè)計(jì)，保證快速合箱，澆注時型腔溫度達(dá)到100℃以上。本發(fā)明是一種低成本的制造方法，生產(chǎn)過程方便快捷、易操作、生產(chǎn)周期短，但其軋輥性能卻可媲美鍛造生產(chǎn)的產(chǎn)品，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和綜合機(jī)械性能。本發(fā)明是對整體鑄造熱軋板帶支撐輥制造方法的創(chuàng)新，解決了長期沒有適合整體鑄造熱軋板帶支撐輥合理的制造方法問題，顯著提高了軋輥的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】B22C9-08, B22C9-28, B22C1-00
【公開號】CN104550747
【申請?zhí)枴緾N201510022469
【發(fā)明人】李仕源, 戴棟, 張偉, 李元春, 肖連華, 劉雙喜, 黃明, 劉宇, 盛強(qiáng), 李紅宇
【申請人】唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月16日