專利名稱：離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼生產(chǎn)所使用冶金軋輥的制造。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)中，離心鑄造復(fù)合軋輥的生產(chǎn)是在離心機上先澆鑄軋輥的工作層部分(也稱為軋輥的外層)，當(dāng)軋輥工作層部分剛剛凝固時，再澆入作為軋輥輥頸的芯部，兩種不同的材料通過離心鑄造復(fù)合而成，待軋輥加工檢測合格后發(fā)往用戶，軋輥在使用前依據(jù)軋材的類型、軋材的規(guī)格和軋輥的使用架次，采用車削加工的方式在軋輥輥身的工作面上加工出相應(yīng)的孔型。圖1、圖3是傳統(tǒng)的技術(shù)離心鑄造復(fù)合軋輥金屬型結(jié)構(gòu)示意圖和技術(shù)離心鑄造復(fù)合軋輥外層離心澆注過程示意圖。該生產(chǎn)方式在軋輥制造上的優(yōu)點是軋輥鑄造工藝相對簡單，在軋輥使用上的優(yōu)點是軋輥管理方便，只要軋輥規(guī)格、材質(zhì)相同可在不同機架上使用，屬于粗放型管理。但存在的不足是軋輥在使用前，軋輥輥身上的孔型完全靠車削加工出來的，一方面造成軋輥材料的浪費；另一方面要耗費大量的孔型加工時間，并且給使用廠家增添了設(shè)備和資金的占用，更為嚴重的是由于鑄造軋輥金屬液在凝固時是從外到內(nèi)順序進行，因此軋輥工作層內(nèi)從表面到內(nèi)部存在較大的硬度落差。當(dāng)對軋輥工作層進行孔型加工后，那么槽底與槽頂?shù)挠捕认嗖詈艽?，致使軋輥在使用時往往由于槽底的不耐磨而提前換輥，從而影響軋機作業(yè)率。如我國專利技術(shù)CN1105612A鑄鐵復(fù)合軋輥及其制造方法和日本專利技術(shù)JP6223965H型鋼軋輥的離心復(fù)合輥套都存在軋輥硬度落差大和軋輥孔型加工困難等方面的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足提供一種軋輥在制造過程中制造成本低，軋輥在使用過程中呈現(xiàn)孔型加工簡單，整個軋槽孔型內(nèi)硬度均勻、耐磨性能好，并且軋輥使用壽命和軋機作業(yè)率高的一種離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為先把生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型和兩端端蓋部分的砂型制備好，參照軋輥的孔型圖，依據(jù)在同一輥面上所分布的孔型數(shù)量和尺寸大小以及金屬型的內(nèi)徑尺寸制做出相應(yīng)形狀和數(shù)量的金屬環(huán)，然后將金屬環(huán)固定在金屬型內(nèi)，最后噴刷上涂料，待涂料干燥后將金屬型放在離心機上澆鑄。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選方法是上述的金屬環(huán)，按子口配合的方式用線切割機將金屬環(huán)切成同等的兩個半圓，并編號配對，再將用于生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型按孔型數(shù)量和位置在每個園周上均布鉆出四個通孔，并在金屬型的外表面每個圓孔處固定一厚的耐熱鋼，在與通孔同一中心處將耐熱鋼鉆出的螺紋孔，最后將兩半金屬環(huán)配合好后固定在金屬型內(nèi)。
本發(fā)明的又一個優(yōu)選方法是上述的兩半金屬環(huán)采用螺栓固定在金屬型內(nèi)。
本發(fā)明的再一個優(yōu)選方法是當(dāng)軋輥芯部鐵水澆注后，立即將金屬型上固定金屬環(huán)的螺栓退出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.采用本發(fā)明的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥鑄造后軋輥輥身是帶孔型的，所以軋輥外層的高合金鐵水需用量少，軋輥制造成本低。
2.采用本發(fā)明的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的孔型是直接鑄造出來的，所以軋輥孔型加工簡單，加工效率高，而且對軋鋼廠來說，軋輥孔型加工設(shè)備及資金占用量少。
3.采用本發(fā)明的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥孔型內(nèi)槽底及槽頂?shù)挠捕认嗤?，整個軋槽耐磨性能好，軋輥使用壽命長、軋機作業(yè)率高。


圖1是為現(xiàn)有離心鑄造復(fù)合軋輥金屬型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥金屬型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為現(xiàn)有離心鑄造復(fù)合軋輥外層離心澆注過程示意圖。
圖4為本發(fā)明離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥外層離心澆注過程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖做進一步詳述。
如圖2所示，首先將用于生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型1和兩端端蓋部分的砂型制備好，參照軋輥的孔型圖，依據(jù)在同一輥面上所分布的孔型數(shù)量和尺寸大小以及金屬型的內(nèi)徑尺寸制做出相應(yīng)形狀和數(shù)量的金屬環(huán)4，按子口配合的方式用線切割機將金屬環(huán)切成同等的兩個半圓，并編號配對；再將用于生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型按孔型數(shù)量和位置在每個元周上均布鉆出4個φ12mm通孔，并在金屬型的外表面每個圓孔處固定一塊10mm厚的耐熱鋼5，在與φ12mm通孔同一中心處將耐熱鋼鉆出M 10mm的螺紋孔；最后將兩半金屬環(huán)配合好后用M 10mm的螺栓3固定在金屬型1內(nèi)，再噴刷上涂料，待涂料干燥后將金屬型放在離心機上準備澆鑄。保護劑的加入量為3-5kg/m2。外層鐵水在離心力的作用下結(jié)晶凝固，當(dāng)外層鐵水7剛剛凝固后，再澆入軋輥芯部鐵水，芯部鐵水的澆注溫度為1350-1450℃，使兩種不同性能的金屬達到完全的冶金結(jié)合。
如圖4所示，本發(fā)明離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥生產(chǎn)方法的澆鑄過程與現(xiàn)有技術(shù)不同之處是當(dāng)軋輥芯部鐵水澆注后，立即將金屬型1上固定金屬環(huán)4的螺栓3退出，從而使軋輥在金屬型1內(nèi)自由收縮，這一操作過程非常重要，必須在外層鐵水7剛剛凝固后的塑性變形區(qū)間內(nèi)進行，否則由于金屬環(huán)4的阻礙收縮將會造成從槽孔底部拉裂。對于鑄造后的軋輥待其自然冷卻開箱清理后，便形成一個輥身部分帶孔型的離心復(fù)合軋輥。
結(jié)果表明每對軋輥制造成本降低5-7％，每對軋輥孔型加工時間可節(jié)省80-90％，軋輥的換槽周期是原來的兩倍，每次單槽軋鋼量比原來增加一倍以上。
與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對比如表1所示，與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品性能和使用效果對比如表2所示。
表1本發(fā)明的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對比
表2本發(fā)明的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品性能和使用效果對比

權(quán)利要求
1.離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法，先把生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型(1)和兩端端蓋部分的砂型制備好，其特征在于參照軋輥的孔型圖，依據(jù)在同一輥面上所分布的孔型數(shù)量和尺寸大小以及金屬型的內(nèi)徑尺寸制做出相應(yīng)形狀和數(shù)量的金屬環(huán)(4)，然后將金屬環(huán)固定在金屬型內(nèi)，最后噴刷上涂料，待涂料干燥后將金屬型放在離心機(8)上澆鑄。
2.如權(quán)利要求1所述的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的金屬環(huán)(4)，按子口配合的方式用線切割機將金屬環(huán)切成同等的兩個半圓，并編號配對，再將用于生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型按孔型數(shù)量和位置在每個園周上均布鉆出四個通孔，并在金屬型的外表面每個圓孔處固定一厚的耐熱鋼(5)，在與通孔同一中心處將耐熱鋼鉆出的螺紋孔，最后將兩半金屬環(huán)配合好后固定在金屬型內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的兩半金屬環(huán)采用螺栓(3)固定在金屬型內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2、3所述的離心鑄造帶槽復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法，其特征在于當(dāng)軋輥芯部鐵水澆注后，立即將金屬型上固定金屬環(huán)的螺栓退出。
全文摘要
本發(fā)明先把生產(chǎn)軋輥輥身部分的金屬型(1)和兩端端蓋的砂型制備好，參照軋輥的孔型圖，依據(jù)在同一輥面上所分布的孔型數(shù)量和尺寸大小以及金屬型的內(nèi)徑尺寸制做出相應(yīng)形狀和數(shù)量的金屬環(huán)(4)，然后將金屬環(huán)固定在金屬型內(nèi)，最后噴刷上涂料，待涂料干燥后將金屬型放在離心機(8)上澆鑄。本發(fā)明具有軋輥制造成本低，輥孔型加工效率高，軋輥槽孔內(nèi)硬度均勻、耐磨性能好，軋輥使用壽命長、軋機作業(yè)率高等優(yōu)點。
文檔編號B22D13/00GK1814378SQ20061005754
公開日2006年8月9日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者宮開令 申請人:安泰科技股份有限公司, 鋼鐵研究總院