CN106040985A - 一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备以及相应的电弧加热方法，包括浇注坑底及其上的底注式铸型，所述底注式铸型顶部设置保温盖，还包括升降设备、石墨电极、焊机和电极夹持器，所述焊机正极通过火线和铜排与石墨电极连接形成正极电路，焊接负极通过地线和圆钢与底注式铸型内的钢水形成负极电路，所述石墨电极升降式安装在升降设备上且其下端向下穿过保温盖插入底注式铸型内钢水表面的保护渣。本发明引入焊机、石墨电极、圆钢，在焊机通电时石墨电极与钢水产生电弧进行加热，使轧辊顶部钢水保持液态，保证了轧辊从下到上顺序凝固，钢水向下流动补缩，最后得到的铸钢轧辊产品无缩孔、缩松，冒口收缩程平整，从而不再需要气割冒口的毛坯。

Description

一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备及方法

技术领域

本发明涉及一种电弧加热设备及方法，用于制造铸钢轧辊，属于轧辊制造技术领域。

背景技术

铸钢轧辊广泛地应用于初轧开坯辊和支承辊。铸钢轧辊的形状为两头大的圆柱体，中间为辊身，上、下分别为轧辊的上辊颈、下辊颈，上下辊颈直径基本相同，轧辊含C量在0.5-2.0%，合金含量1.5-8%。随着轧辊产量不断增加，轧辊技术不断进步，对轧辊的质量要求越来越高。铸钢轧辊的断面粗大，含碳量在0.5-2.0%之间，易产生缩孔、疏松等铸造缺陷，早期生产时采用大直径高冒口的铸造工艺，该类工艺的工艺出品率低，生产成本高，质量无保证。

轧辊属特厚壁铸件，通常轧辊铸造大都采用底注式方法，钢水从底部沿切线方向浇入，在铸型型腔内旋转上升，从而充满整个型腔。要求轧辊凝固时要符合顺序凝固原则，即轧辊凝固方向是从底部下辊颈顺序向上，经过辊身区域到达上辊颈，最后到达冒口区域，从而保证收缩集中在冒口部位，获得致密的轧辊铸件。为取得顺序凝固，一般都采取加大上辊颈和冒口直径，采取保温套+发热剂来延迟冒口内钢水凝固时间，以增加冒口补缩能力。但该工艺方式的冒口所需钢水多，补缩能力差，造成工艺出品率低。因此，有必要进行进一步改进。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备及方法，采用了电弧加热冒口的方式，提高了冒口收缩能力。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备，包括浇注坑底及其上的底注式铸型，所述底注式铸型顶部设置保温盖，还包括升降设备、石墨电极、焊机和电极夹持器，所述焊机正极通过火线和铜排与石墨电极连接形成正极电路，焊接负极通过地线和圆钢与底注式铸型内的钢水形成负极电路，所述石墨电极升降式安装在升降设备上且其下端向下穿过保温盖插入底注式铸型内钢水表面的保护渣。

作为优选，所述石墨电极通过电极夹持器升降式安装在升降设备上。

作为优选，所述升降设备包括底座、减速机、立柱、钢绳、滑动器、定滑轮和横臂，所述横臂一端通过滑动器升降式安装在立柱上，所述钢绳一端与减速机连接，另一端绕过定滑轮与滑动器连接，所述石墨电极安装在横臂上。

本发明还提供了一种制造铸钢轧辊的电弧加热方法，包括以下步骤：

第一步，在底注式铸型外安装一台焊机和升降设备，将焊机的正极通过火线和铜排与石墨电极连接，石墨电极升降式安装在升降设备上且其下端插入底注式铸型顶部，焊机的负极通过地线与底注式铸型内部的圆钢连接；

第二步，在底注式铸型内注入钢水，并在底注式铸型顶部的冒口钢水上加入一层保护渣，焊机正极、火线、铜排、石墨电极和钢水共同形成正极电路，焊机负极、地线、圆钢、钢水共同形成负极电路；

第三步，启动焊机，石墨电极与钢水之间产生电弧，加热顶部钢水保持液态；

第四步，底注式铸型内的铸钢轧辊依顺序从下到上凝固；

第五步，顶部钢水随着铸钢轧辊的凝固而向下流动进行补缩，升降设备调整石墨电极向下移动，始终保持与顶部钢水接触产生电弧；

第六步，铸钢轧辊完成凝固收缩，关掉焊机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：引入焊机、石墨电极、圆钢，在焊机通电时石墨电极与钢水产生电弧进行加热，使轧辊顶部钢水保持液态，保证了轧辊从下到上顺序凝固；由于轧辊顶部钢水一直被加热保持液态，因此在轧辊凝固过程中，钢水可向下流动补缩，最后得到的铸钢轧辊产品无缩孔、缩松，且冒口收缩程平整，从而不再需要气割冒口的毛坯；升降设备可以调整石墨电极的高度，使其随着钢液向下收缩而下调，保持石墨电极始终与钢水保持接触产生电弧进行加热。

附图说明

图1是本发明的设备主视图。

图中标记：1为底座，2为减速机，3为立柱，4为钢绳，5为滑动器，6为定滑轮，7为横臂，8为石墨电极，9为保温盖，10为火线，11为焊机，12为地线，13为圆钢，14为保护渣，15为钢水，16为浇注坑底，17为铜排，18为电极夹持器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

实施例1：

如图1所示，一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备，包括浇注坑底16及其上的底注式铸型19，所述底注式铸型19顶部设置保温盖9，还包括升降设备、石墨电极8、焊机11和电极夹持器18，所述焊机11正极通过火线10和铜排17与石墨电极8连接形成正极电路，焊接11负极通过地线12和圆钢13与底注式铸型19内的钢水15形成负极电路，所述石墨电极8升降式安装在升降设备上且其下端向下穿过保温盖9插入底注式铸型19内钢水15表面的保护渣14。

所述升降设备包括底座1、减速机2、立柱3、钢绳4、滑动器5、定滑轮6和横臂7，所述横臂7一端通过滑动器5升降式安装在立柱3上，所述钢绳4一端与减速机2连接，另一端绕过定滑轮6与滑动器5连接，所述石墨电极8通过电极夹持器18安装在横臂7上从而可随着横臂7升降。

实施例2：

一种制造铸钢轧辊的电弧加热方法，在如图1所示的电弧加热设备上完成，包括以下步骤：

第一步，在底注式铸型19外安装一台焊机11和升降设备，将焊机11的正极通过火线10和铜排17与石墨电极8连接，石墨电极8升降式安装在升降设备上且其下端插入底注式铸型19顶部，焊机11的负极通过地线12与底注式铸型19内部的圆钢13连接；

第二步，在底注式铸型19内注入钢水15，并在底注式铸型19顶部的冒口钢水15上加入一层保护渣14，焊机11正极、火线10、铜排17、石墨电极8和钢水15共同形成正极电路，焊机11负极、地线12、圆钢13、钢水15共同形成负极电路；

第三步，启动焊机11，石墨电极8与钢水15之间产生电弧，加热顶部钢水15保持液态；

第四步，底注式铸型19内的铸钢轧辊依顺序从下到上凝固；

第五步，顶部15钢水随着铸钢轧辊的凝固而向下流动进行补缩，升降设备调整石墨电极8向下移动，始终保持与顶部钢水15接触产生电弧；

第六步，铸钢轧辊完成凝固收缩，关掉焊机11。

Claims (4)

1.一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备，包括浇注坑底（16）及其上的底注式铸型（19），所述底注式铸型（19）顶部设置保温盖（9），其特征在于：还包括升降设备、石墨电极（8）、焊机（11）和电极夹持器（18），所述焊机（11）正极通过火线（10）和铜排（17）与石墨电极（8）连接形成正极电路，焊接（11）负极通过地线（12）和圆钢（13）与底注式铸型（19）内的钢水（15）形成负极电路，所述石墨电极（8）升降式安装在升降设备上且其下端向下穿过保温盖（9）插入底注式铸型（19）内钢水（15）表面的保护渣（14）。

2.根据权利要求1所述的一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备，其特征在于：所述石墨电极（8）通过电极夹持器（18）升降式安装在升降设备上。

3.根据权利要求1或2所述的一种制造铸钢轧辊的电弧加热设备，其特征在于：所述升降设备包括底座（1）、减速机（2）、立柱（3）、钢绳（4）、滑动器（5）、定滑轮（6）和横臂（7），所述横臂（7）一端通过滑动器（5）升降式安装在立柱（3）上，所述钢绳（4）一端与减速机（2）连接，另一端绕过定滑轮（6）与滑动器（5）连接，所述石墨电极（8）安装在横臂（7）上。

4.一种制造铸钢轧辊的电弧加热方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，在底注式铸型（19）外安装一台焊机（11）和升降设备，将焊机（11）的正极通过火线（10）和铜排（17）与石墨电极（8）连接，石墨电极（8）升降式安装在升降设备上且其下端插入底注式铸型（19）顶部，焊机（11）的负极通过地线（12）与底注式铸型（19）内部的圆钢（13）连接；

第二步，在底注式铸型（19）内注入钢水（15），并在底注式铸型（19）顶部的冒口钢水（15）上加入一层保护渣（14），焊机（11）正极、火线（10）、铜排（17）、石墨电极（8）和钢水（15）共同形成正极电路，焊机（11）负极、地线（12）、圆钢（13）、钢水（15）共同形成负极电路；

第三步，启动焊机（11），石墨电极（8）与钢水（15）之间产生电弧，加热顶部钢水（15）保持液态；

第四步，底注式铸型（19）内的铸钢轧辊依顺序从下到上凝固；

第五步，顶部（15）钢水随着铸钢轧辊的凝固而向下流动进行补缩，升降设备调整石墨电极（8）向下移动，始终保持与顶部钢水（15）接触产生电弧；

第六步，铸钢轧辊完成凝固收缩，关掉焊机（11）。