CN101134224A - 一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其采用对钢锭两次镦粗拔长这一新的工艺方法来制造辊压机整体挤压辊锻件，其第一次镦粗拔长增加锻比，改善钢锭组织；通过控制砧宽比、料宽比、压下率等工艺参数，使钢锭中心部位处于三向压应力状态，锻合坯料内部的空洞型缺陷并减少新裂纹的产生；第二次镦粗拔长控制钢中夹杂物的形态，防止其成为片状，避免产生新的锻造缺陷；按锻件工艺尺寸要求，锻至成品尺寸。其不仅满足了挤压辊锻件的内部质量要求，而且克服了由于设备能力限制所造成的加工制造难题。
Description
技术领域：
本发明涉及水泥生产中的粉磨设备的制造技术领域，特别是一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法。
背景技术：
近几年，随着国家对基础设施投入力度的加大，水泥需求量激增。传统水泥生产中承担粉磨任务的设备主要是筒式磨机，其电能消耗占工厂总电能消耗的60～70％，粉磨成本占水泥生产总成本的35％左右，而且效率极低。20世纪80年代中期辊压机的问世是粉磨作业的一次重大技术创新，作为水泥生产中的一种新型粉磨设备，与传统的筒式磨机相比，其产量可以提高50％，电耗则降低25％。辊压机在国内水泥行业的推广使用，改变了建材产品的结构，使过去的型大、体重、高能耗的产品向具有高技术含量、高附加值的产品转化，从而使我国水泥工业更快地纳入节能型、环保型和资源型的发展轨道。
每台辊压机有两套挤压辊装置，是整个辊压机的关键部件，其对设备使用寿命的长短，使用维护的难易，设备能否得以广泛的应用，起到十分重要的作用。挤压辊分整体锻造和分体结构两种，分体式结构由于无法解决辊套和辊芯在使用过程中横向偏移、过盈松脱等问题，使用效果不好，而采用整体锻造挤压辊的辊压机市场优势明显，但是挤压辊整体锻造制造难度较大。挤压辊锻件的特点是辊身直径大，形状短粗且辊身与辊颈直径差大。此类锻件用现有的锻造工艺方法存在以下问题：
(1)随着锻件直径的增大，所选用钢锭锭型的吨位也越大，而工厂受生产条件限制，钢锭锭型吨位和水压机吨位不可能无限增大。例如：RP170-110辊压机挤压辊锻件直径为φ1750mm，需将125t钢锭镦粗到φ3000mm以上，这已经超出我厂现有8400t水压机的锻造能力范围，需要用12500t水压机锻造。
(2)钢锭锭型吨位的增大，其内部的冶金缺陷、疏松、气体及夹杂物数量和大小均大大增加，从而使锻件内部质量更加不稳定。
(3)钢锭主变形采用WHF法拔长，心部变形大，不利于控制钢中夹杂物的形态，局部易形成片状夹杂物和夹杂物周围的微小空洞、裂纹，在后续冷却过程中，受应力和氢的影响，有可能造成超声波探伤超标。
(4)主变形在一火内完成，缺乏对锻件内部微小空洞、裂纹的自修复过程，也是造成锻件超声波探伤超标的另一原因。
(5)钢锭利用率低，生产组织困难。
发明内容：
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其采用对钢锭两次镦粗拔长这一新的工艺方法来制造辊压机整体挤压辊锻件，不仅满足了挤压辊锻件的内部质量要求，而且克服了由于设备能力限制所造成的加工制造难题。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其具体的工艺过程为：
1、对挤压辊锻造的毛坯钢锭进行加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行压钳口、倒棱、锉锭尾。
2、对钢锭进行第二次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第一次镦粗，WHF法拔长，拔长后的高径比控制在2.0～2.2，总锻比在2.0～2.2；保证砧宽比W/H、每趟压下率ΔH/H和主拔长最小锻比K、合理错砧及高温锻造；WHF法拔长时的砧宽比W/H＝0.6～0.8，料宽比B/H＝0.80～1.0，安排8趟拔长，头两趟拔长的压下率控制在15％～20％，后续6趟拔长压下率按20％～25％控制；再进行倒棱滚圆，倒棱变形方案采用单边分次压下，一次压下率小于10％。
3、对钢锭进行第三次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第二次镦粗，宽平砧极限拔长，锻比为1.5～2.0，安排6趟拔长，前两趟拔长压下率控制在15％～20％，后续四趟拔长压下率按20％～25％控制；再倒棱滚圆，最后压台，切去水、冒口。
4、进行锻后热处理，其采用前处理工艺和630～690℃预热工艺的多次正火工艺以消除挤压辊锻件的粗晶、混晶。对冶炼过程未充分去除氢的锻件，还应通过计算确定去氢退火时间。
由于采用如上述的技术方案，本发明具有如下优越性：
所述的一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其第一次镦粗拔长增加锻比，改善钢锭组织；通过控制砧宽比、料宽比、压下率等工艺参数，使钢锭中心部位处于三向压应力状态，锻合坯料内部的空洞型缺陷并减少新裂纹的产生；第二次镦粗拔长控制钢中夹杂物的形态，防止其成为片状，避免产生新的锻造缺陷；按锻件工艺尺寸要求，锻至成品尺寸。通过采用两次镦粗拔长的新锻造工艺，2005年我厂在8400t水压机上用69t钢锭试制了8件直径达φ1750mm的挤压辊锻件，加工后进行超声波探伤，在起始灵敏度下(φ2mm)未发现任何缺陷，取得了良好的经济效益及社会效益。两次镦拔新工艺具有可靠性高，锻透效果好，可控制钢中夹杂物的形态和对坯料内部缺陷进行修复的独特作用，是一种具有独创性的锻造工艺，有着广泛的应用前景。
具体实施例：
该大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其具体的工艺过程为：
1、对挤压辊锻造的毛坯钢锭进行加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行压钳口、倒棱、锉锭尾。
2、对钢锭进行第二次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第一次镦粗，WHF法拔长，拔长后的高径比控制在2.0～2.2，总锻比在2.0～2.2；保证砧宽比W/H、每趟压下率ΔH/H和主拔长最小锻比K、合理错砧及高温锻造；WHF法拔长时的砧宽比W/H＝0.6～0.8，料宽比B/H＝0.80～1.0，安排8趟拔长，头两趟拔长的压下率控制在15％～20％，后续6趟拔长压下率按20％～25％控制；再进行倒棱滚圆，倒棱变形方案采用单边分次压下，一次压下率小于10％。
3、对钢锭进行第三次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第二次镦粗，宽平砧极限拔长，锻比为1.5～2.0，安排6趟拔长，前两趟拔长压下率控制在15％～20％，后续四趟拔长压下率按20％～25％控制；再倒棱滚圆，最后压台，切去水、冒口。
4、进行锻后热处理，其采用前处理工艺和630～690℃预热工艺的多次正火工艺以消除挤压辊锻件的粗晶、混晶。对冶炼过程未充分去除氢的锻件，还应通过计算确定去氢退火时间。
Claims (1)
1.一种大型辊压机挤压辊锻造的工艺方法，其特征在于：其具体的工艺过程为：
(1)、对挤压辊锻造的毛坯钢锭进行加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行压钳口、倒棱、锉锭尾。
(2)、对钢锭进行第二次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第一次镦粗，WHF法拔长，拔长后的高径比控制在2.0～2.2，总锻比在2.0～2.2；保证砧宽比W/H、每趟压下率ΔH/H和主拔长最小锻比K、合理错砧及高温锻造；WHF法拔长时的砧宽比W/H＝0.6～0.8，料宽比B/H＝0.80～1.0，安排8趟拔长，头两趟拔长的压下率控制在15％～20％，后续6趟拔长压下率按20％～25％控制；再进行倒棱滚圆，倒棱变形方案采用单边分次压下，一次压下率小于10％。
(3)、对钢锭进行第三次加热，使钢锭达到必要的温度和塑性条件，满足锻造变形及锻合内部空隙性缺陷的要求；然后对钢锭进行第二次镦粗，宽平砧极限拔长，锻比为1.5～2.0，安排6趟拔长，前两趟拔长压下率控制在15％～20％，后续四趟拔长压下率按20％～25％控制；再倒棱滚圆，最后压台，切去水、冒口。
(4)、进行锻后热处理，其采用前处理工艺和630～690℃预热工艺的多次正火工艺以消除挤压辊锻件的粗晶、混晶。对冶炼过程未充分去除氢的锻件，还应通过计算确定去氢退火时间。
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Granted publication date: 20090708 Termination date: 20200829 |