专利名称：离心铸造带槽复合轧辊的生产方法
技术领域：
本发明属于轧钢生产所使用冶金轧辊的制造。
背景技术：
在现有的技术中，离心铸造复合轧辊的生产是在离心机上先浇铸轧辊的工作层部分(也称为轧辊的外层)，当轧辊工作层部分刚刚凝固时，再浇入作为轧辊辊颈的芯部，两种不同的材料通过离心铸造复合而成，待轧辊加工检测合格后发往用户，轧辊在使用前依据轧材的类型、轧材的规格和轧辊的使用架次，采用车削加工的方式在轧辊辊身的工作面上加工出相应的孔型。图1、图3是传统的技术离心铸造复合轧辊金属型结构示意图和技术离心铸造复合轧辊外层离心浇注过程示意图。该生产方式在轧辊制造上的优点是轧辊铸造工艺相对简单，在轧辊使用上的优点是轧辊管理方便，只要轧辊规格、材质相同可在不同机架上使用，属于粗放型管理。但存在的不足是轧辊在使用前，轧辊辊身上的孔型完全靠车削加工出来的，一方面造成轧辊材料的浪费；另一方面要耗费大量的孔型加工时间，并且给使用厂家增添了设备和资金的占用，更为严重的是由于铸造轧辊金属液在凝固时是从外到内顺序进行，因此轧辊工作层内从表面到内部存在较大的硬度落差。当对轧辊工作层进行孔型加工后，那么槽底与槽顶的硬度相差很大，致使轧辊在使用时往往由于槽底的不耐磨而提前换辊，从而影响轧机作业率。如我国专利技术CN1105612A铸铁复合轧辊及其制造方法和日本专利技术JP6223965H型钢轧辊的离心复合辊套都存在轧辊硬度落差大和轧辊孔型加工困难等方面的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足提供一种轧辊在制造过程中制造成本低，轧辊在使用过程中呈现孔型加工简单，整个轧槽孔型内硬度均匀、耐磨性能好，并且轧辊使用寿命和轧机作业率高的一种离心铸造带槽复合轧辊的生产方法。
本发明所采用的技术方案为先把生产轧辊辊身部分的金属型和两端端盖部分的砂型制备好，参照轧辊的孔型图，依据在同一辊面上所分布的孔型数量和尺寸大小以及金属型的内径尺寸制做出相应形状和数量的金属环，然后将金属环固定在金属型内，最后喷刷上涂料，待涂料干燥后将金属型放在离心机上浇铸。
本发明的另一个优选方法是上述的金属环，按子口配合的方式用线切割机将金属环切成同等的两个半圆，并编号配对，再将用于生产轧辊辊身部分的金属型按孔型数量和位置在每个园周上均布钻出四个通孔，并在金属型的外表面每个圆孔处固定一厚的耐热钢，在与通孔同一中心处将耐热钢钻出的螺纹孔，最后将两半金属环配合好后固定在金属型内。
本发明的又一个优选方法是上述的两半金属环采用螺栓固定在金属型内。
本发明的再一个优选方法是当轧辊芯部铁水浇注后，立即将金属型上固定金属环的螺栓退出。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1.采用本发明的离心铸造带槽复合轧辊铸造后轧辊辊身是带孔型的，所以轧辊外层的高合金铁水需用量少，轧辊制造成本低。
2.采用本发明的离心铸造带槽复合轧辊的孔型是直接铸造出来的，所以轧辊孔型加工简单，加工效率高，而且对轧钢厂来说，轧辊孔型加工设备及资金占用量少。
3.采用本发明的离心铸造带槽复合轧辊孔型内槽底及槽顶的硬度相同，整个轧槽耐磨性能好，轧辊使用寿命长、轧机作业率高。
图1是为现有离心铸造复合轧辊金属型结构示意图。
图2为本发明离心铸造带槽复合轧辊金属型结构示意图。
图3为现有离心铸造复合轧辊外层离心浇注过程示意图。
图4为本发明离心铸造带槽复合轧辊外层离心浇注过程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图做进一步详述。
如图2所示，首先将用于生产轧辊辊身部分的金属型1和两端端盖部分的砂型制备好，参照轧辊的孔型图，依据在同一辊面上所分布的孔型数量和尺寸大小以及金属型的内径尺寸制做出相应形状和数量的金属环4，按子口配合的方式用线切割机将金属环切成同等的两个半圆，并编号配对；再将用于生产轧辊辊身部分的金属型按孔型数量和位置在每个元周上均布钻出4个φ12mm通孔，并在金属型的外表面每个圆孔处固定一块10mm厚的耐热钢5，在与φ12mm通孔同一中心处将耐热钢钻出M 10mm的螺纹孔；最后将两半金属环配合好后用M 10mm的螺栓3固定在金属型1内，再喷刷上涂料，待涂料干燥后将金属型放在离心机上准备浇铸。保护剂的加入量为3-5kg/m2。外层铁水在离心力的作用下结晶凝固，当外层铁水7刚刚凝固后，再浇入轧辊芯部铁水，芯部铁水的浇注温度为1350-1450℃，使两种不同性能的金属达到完全的冶金结合。
如图4所示，本发明离心铸造带槽复合轧辊生产方法的浇铸过程与现有技术不同之处是当轧辊芯部铁水浇注后，立即将金属型1上固定金属环4的螺栓3退出，从而使轧辊在金属型1内自由收缩，这一操作过程非常重要，必须在外层铁水7刚刚凝固后的塑性变形区间内进行，否则由于金属环4的阻碍收缩将会造成从槽孔底部拉裂。对于铸造后的轧辊待其自然冷却开箱清理后，便形成一个辊身部分带孔型的离心复合轧辊。
结果表明每对轧辊制造成本降低5-7％，每对轧辊孔型加工时间可节省80-90％，轧辊的换槽周期是原来的两倍，每次单槽轧钢量比原来增加一倍以上。
与现有技术产品结构对比如表1所示，与现有技术产品性能和使用效果对比如表2所示。
表1本发明的离心铸造带槽复合轧辊与现有技术产品结构对比
表2本发明的离心铸造带槽复合轧辊与现有技术产品性能和使用效果对比
权利要求
1.离心铸造带槽复合轧辊的生产方法，先把生产轧辊辊身部分的金属型(1)和两端端盖部分的砂型制备好，其特征在于参照轧辊的孔型图，依据在同一辊面上所分布的孔型数量和尺寸大小以及金属型的内径尺寸制做出相应形状和数量的金属环(4)，然后将金属环固定在金属型内，最后喷刷上涂料，待涂料干燥后将金属型放在离心机(8)上浇铸。
2.如权利要求1所述的离心铸造带槽复合轧辊的生产方法，其特征在于所述的金属环(4)，按子口配合的方式用线切割机将金属环切成同等的两个半圆，并编号配对，再将用于生产轧辊辊身部分的金属型按孔型数量和位置在每个园周上均布钻出四个通孔，并在金属型的外表面每个圆孔处固定一厚的耐热钢(5)，在与通孔同一中心处将耐热钢钻出的螺纹孔，最后将两半金属环配合好后固定在金属型内。
3.如权利要求2所述的离心铸造带槽复合轧辊的生产方法，其特征在于所述的两半金属环采用螺栓(3)固定在金属型内。
4.如权利要求2、3所述的离心铸造带槽复合轧辊的生产方法，其特征在于当轧辊芯部铁水浇注后，立即将金属型上固定金属环的螺栓退出。
全文摘要
本发明先把生产轧辊辊身部分的金属型(1)和两端端盖的砂型制备好，参照轧辊的孔型图，依据在同一辊面上所分布的孔型数量和尺寸大小以及金属型的内径尺寸制做出相应形状和数量的金属环(4)，然后将金属环固定在金属型内，最后喷刷上涂料，待涂料干燥后将金属型放在离心机(8)上浇铸。本发明具有轧辊制造成本低，辊孔型加工效率高，轧辊槽孔内硬度均匀、耐磨性能好，轧辊使用寿命长、轧机作业率高等优点。
文档编号B22D13/00GK1814378SQ20061005754
公开日2006年8月9日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者宫开令 申请人:安泰科技股份有限公司, 钢铁研究总院