一种可循环利用辊芯的复合辊制造工艺及设备

摘要

本发明公开了一种可循环利用辊芯的复合辊制造工艺及设备，采用感应加热器对安装在组合式水冷结晶器内的厚壁空心钢管芯棒整体加热到800～1000℃，浇入辊轴工作层熔液，继续加热10～50分钟，启动升降装置将加热器以一定速度向上提升，经5～15分钟升到保温圈停止，继续加热10～50分钟，对冒口进行补缩，停止加热后通水冷却30分钟～24小时。采用热镶嵌工艺将复合辊套和芯轴联接成整体，工艺简单，生产效率高，安全可靠，使用寿命长。实现了辊芯的循环利用，其利用率在60％以上，节省了材料和能源的浪费，减少了环境污染。

主权项

一种可循环利用辊芯的复合辊制造工艺，其特征在于：首先将制造好的所需材质和尺寸的厚壁空心钢管内层材料表面进行除油、除锈处理后，在其表面均匀涂覆一层防氧化涂料，放入加热炉内进行预热到500℃～700℃后，通过支承底座、底水箱和浇注底板的中心圆孔固定在结晶器的中心，启动区域定向凝固升降装置，将电磁感应加热器下降到结晶器的底部，打开水冷结晶器和底水箱的进出水管，启动电磁感应加热电源，通过安装在水冷结晶器外部的感应加热器对厚壁空心钢管内层材料进行表面加热，待加热到800℃～1000℃后，将冶炼好的所需复合成分的轧辊复合辊套外层金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道浇入结晶器内与厚壁空心钢管内层材料之间的空隙中，在浇注过程中，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热10～50分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，启动区域定向凝固升降装置将电磁感应加热器以一定的速度向上提升，逐步脱离电磁感应加热的辊套复合层由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，形成区域定向凝固，经5～15分钟升到保温圈处停止，继续对保温圈进行加热10～50分钟，对冒口进行补缩，达到预定时间后停止加热，继续通水冷却30分钟～24小时，将铸造好的外层为高耐磨材料，内层为高韧性、高强度材料的双金属复合辊套从结晶器内取出；将熔铸的复合辊套经机械加工至成品尺寸，将复合辊套进行热处理，然后将100～200目的具有多棱尖角的且硬面韧的颗粒，采用粘结剂分别均匀的粘结到复合辊套的内孔表面和芯轴的外表面，将辊套预热到低于辊套回火温度400～550℃，保温时间8～12小时后直接压装到芯轴上，多棱尖角且硬面韧的颗粒在辊套冷却后嵌入辊套内层和芯轴外层的表面，提高了界面结合强度，使复合辊套与芯轴联结成一个有机整体构成辊套轧辊，装配完毕后的复合轧辊入炉随炉冷却至室温；所述的可循环利用辊芯的复合轧辊由复合轧辊辊套外层、复合轧辊辊套内层和芯轴三部分组成，复合轧辊工作层材料为球墨铸铁、石墨钢、镍铬钼合金铸铁、高铬铸铁、高铬钢、合金铸钢、高硼合金钢、高速钢、模具钢耐磨材料；内层材料为轧制、锻造或者铸造的低碳钢、低合金钢、中碳钢或球墨铸铁、合金铸铁；所述芯轴采用报废的各种材质轧辊或铸钢件或锻钢件或铸铁件。