CN109576561A - 一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺 - Google Patents

一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺 Download PDF

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CN109576561A CN201910064052.8A CN201910064052A CN109576561A CN 109576561 A CN109576561 A CN 109576561A CN 201910064052 A CN201910064052 A CN 201910064052A CN 109576561 A CN109576561 A CN 109576561A
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章成希
张国庆
夏章霞
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Abstract

本发明公开一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,该复合变质处理工艺的具体步骤如下:步骤一:向电炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05‑01%Y‑Ca进行初次变质处理;步骤二:出铁前将0.02‑0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中;步骤三:将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理;本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺通过采用炉内及炉外两步进行复合变质处理,且利用复合变质剂Y‑Ca‑Te对铸铁轧辊分级变质处理,相对于单级变质处理,能够通过细化晶粒和改善组织,达到提高铸铁轧辊性能的目的,使得其抗压性、强度性能、耐磨性及耐热性得到提高,铸铁轧辊的质量得到提升,整个复合变质剂Y‑Ca‑Te制备过程一体化、自动化,大大的提高了生产效率,降低了成本,适用性较强。

Description

一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺
技术领域
本发明属于变质处理技术领域,具体的是一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺。
背景技术
近年来,随着国家产业政策的调整和钢铁行业的技术进步,我国新上轧钢企业均为起点高、规模大、工艺先进的连铸连轧生产企业,连铸连轧工艺对轧辊的质量、工作性能要求较高。到目前为止,国内外几乎所有热轧型钢半精轧、精轧工序工作辊一直选用不同材质不同工艺生产的复合铸铁轧辊;特别是精轧机架尽管欧洲开发了高铬铸铁轧辊,但不少企业沿用操作习惯,仍选用复合铸铁轧辊。这几年来,我国三辊劳特中板轧机改造为四辊轧机后,对其工作辊也选用不同材质的复合铸铁轧辊,其中,铸铁轧辊变质处理对提高铸铁轧辊性能尤为重要;
传统铸造生产实践对铸铁都是进行单纯或单级变质处理,即在钢包中加入普通变质剂,变质效果差,铸件的力学性能低,且变质剂在生产过程中不能够很好的实现整个过程中一体化,适用性不强,生产效率低下,增大生产成本。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,通过采用炉内及炉外两步进行复合变质处理,且利用复合变质剂Y-Ca-Te对铸铁轧辊分级变质处理,相对于单级变质处理,能够通过细化晶粒和改善组织,达到提高铸铁轧辊性能的目的,使得其抗压性、强度性能、耐磨性及耐热性得到提高,从而铸铁轧辊的质量得到提升,通过在感应炉两侧分别设置有进料辊道与一号出料辊道,原料能够很好的通过进料传送带输送至翻转机构进行原料翻转混合,再通过活动推杆与送料架相结合,在力的作用下,活动推杆沿着原料承台滑动,推动送料架将混合原料输送至感应炉内制备复合变质剂,变质剂完成后,通过一号出料辊道与二号出料辊道将产品输送出去,实现整个过程一体化、自动化,大大的提高了生产效率,降低了成本,适用性较强。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,该复合变质处理工艺的具体步骤如下:
步骤一:向电炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05-01%Y-Ca进行初次变质处理;
步骤二:出铁前将0.02-0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中;
步骤三:将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理;
其中,步骤一中所使用的Y-Ca与步骤二中所使用的Te组合成复合变质剂,所述复合变质剂的组份包括稀土合金、碲铁、硅钙和铝,其用量占铁液重量比分别为稀土合金0.2%-0.25%、碲铁0.02%-0.03%、硅钙0.2%-0.25%及铝0.15%-0.2%;所述复合变质剂Y-Ca-Te制备中各原料的重量份数为:C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份、Ni:3.2-4.5份、Al:4-5.6份、Te:2.1-3.4份、Fe:2.4-4.3份、Si:1.2-2.4份及Ca:2.1-3.6份,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备的具体步骤如下;
(1)稀土合金的制备:按重量份数分别取C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份及Ni:3.2-4.5份进行混合形成混合物,利用研磨装置将混合物球磨至直径为0.1-0.15mm颗粒物,采用滚筒混合均匀,然后对其施加压力压制成块状,制成用于制备复合变质剂的稀土合金;
(2)熔化:将重量份数为4-5.6份的铝在熔铝炉内加热至700-760℃,然后倒入中频感应炉内;
(3)化合物的制备:取2.1-3.4份Te及2.4-4.3份Fe和1.2-2.4份Si及2.1-3.6份Ca的混合物分别置于反应釜中进行反应,分别得到碲铁与硅钙化合物:
(4)搅拌及除气:将制备的稀土合金、碲铁及硅钙放入到中频感应炉内,机械搅拌8-10分钟,当溶体温度恢复到700-760℃时,利用高速旋转除气机,通入氩气对溶体内进行除气操作20-25分钟,并检测溶体中氢气的含量;
(5)加热及除渣:开启中频感应炉电源并加热至800-900℃,在加热的同时利用孔径为10mm的石墨管通氩气,通入的氩气让溶液从下至上翻腾,从而使得溶体内的细渣不断上浮,移除石墨管并静置5-8分钟,接着将溶体表面细渣排掉,重复上述操作数次;
(6)浇注挤压成型:待细渣排掉后,将溶体浇注于圆形铁制模具内铸造成Y-Ca-Te棒材,将Y-Ca-Te棒材加热至500-600℃并进行热挤压处理,最终得到复合变质剂线材Y-Ca-Te。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质处理采用炉内及炉外两步进行变质处理,炉内处理是在调整铁液成份的合金化阶段加入1/3的稀土合金及硅钙,出铁前投入铝,炉外处理是在钢包中加入碲铁及2/3的稀土合金。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)、(2)与(3)中C、Mn、Cr、Ni、Al、Te、Fe、Si及Ca的提取重量份数分别为3.1份、0.4份、1.0份、4.2份、5份2.8份、3.2份、1.6份及3.0份。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(3)中反应釜的反应温度控制在120-180℃之间,且反应时间不低于30分钟。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(4)中机械搅拌的转速不低于120r/min。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)中采用滚筒混合均匀的转速为40-50转/分钟,滚筒混合均匀所需时间为1-1.5小时。
作为本发明的进一步方案,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(2)中中频感应炉包括感应炉主体及其两侧设有的进料辊道与一号出料辊道,所述感应炉主体的四周分别安装有水冷机构、电柜、液压机构与送料架,且水冷机构与电柜和液压机构与送料架分别相对设置,所述进料辊道与送料架之间安装有翻料机构,所述送料架远离感应炉主体的一端连接有活动推杆,所述一号出料辊道远离送料架的一侧面安装有二号出料辊道,所述进料辊道与二号出料辊道的一端侧面均安装有驱动电机;
其中,所述感应炉主体的底端安装有支撑架,所述感应炉主体的底部安装有炉底衬,所述感应炉主体内设置有成型炉衬,所述成型炉衬的外侧设置有护衬,所述护衬的外侧分布有感应线圈,所述感应炉主体内填充有铁液,所述感应炉主体的上端活动安装有炉盖,所述炉盖的一侧开设有进料口;
所述进料辊道的底端安装有支撑柱,所述进料辊道上安装有辊道护板,所述辊道护板的上方安装有滚筒,贯穿所述滚筒的内部中间位置活动安装有转轴,所述水冷机构包括循环水管,所述循环水管上活动安装有阀门;所述循环水管的两端均设置有水泵,所述循环水管的一侧安装有软电缆;
所述液压机构包括操作台,所述操作台的上端安装有油泵电机与油箱,且油泵电机位于油箱的一侧,所述操作台的一侧安装有油泵。
作为本发明的进一步方案,所述滚筒上铺设有进料传送带,且滚筒通过转轴与进料辊道之间呈活动连接。
作为本发明的进一步方案,所述感应线圈的形状为环形并缠绕护衬设置。
作为本发明的进一步方案,所述中频感应炉的具体操作步骤如下:
步骤一:将原料放置到进料传送带上,在驱动电机的作用下,转轴带动滚筒滚动,使得进料传送带将原料输送到翻料机构进行搅拌混合;
步骤二:推动活动推杆配合送料架将混合原料通过进料口送至感应炉主体内,其中,感应炉主体与电柜电性连接,感应炉主体内设有的感应线圈接通交变电流,产生交变磁场,在交变磁场作用下产生感应电势,使得成型炉衬形成涡流,炉内原料通过涡流熔化;
步骤三:生成的产品通过一号出料辊道与二号出料辊道输送出去,其中,在水泵的作用下,配合阀门,循环水管中的冷却水不断循环流动,对感应炉主体进行降温冷却。
本发明的有益效果:
1、在冷硬铸铁轧辊变质处理工艺中,通过采用炉内及炉外两步进行复合变质处理,首先向感应炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05-01%Y-Ca进行初级变质处理,其次,在出铁前将0.02-0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中,将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理,通过复合变质剂Y-Ca-Te对铸铁轧辊分级变质处理,相对于单级变质处理,能够通过细化晶粒和改善组织,达到提高铸铁轧辊性能的目的,使得其抗压性、强度性能、耐磨性及耐热性得到提高,从而铸铁轧辊的质量得到提升。
2、通过在感应炉两侧分别设置有进料辊道与一号出料辊道,原料能够很好的通过进料传送带输送至翻转机构进行原料翻转混合,再通过活动推杆与送料架相结合,在力的作用下,活动推杆沿着原料承台滑动,推动送料架将混合原料输送至感应炉内制备复合变质剂,变质剂完成后,通过一号出料辊道与二号出料辊道将产品输送出去,实现整个过程一体化、自动化,大大的提高了生产效率,降低了成本,适用性较强。
3、通过在感应炉侧面设置有水冷机构,循环水管中的冷却水不断循环流动,对从而对感应炉主体进行有效的降温,大大的提高感应炉的耐热性能,且通过阀门可有效的对冷却效果进行调节,较为实用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺的流程图。
图2是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺中中频感应炉的结构示意图。
图3是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺图2中感应炉主体的结构示意图。
图4是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺中进料辊道的侧视图。
图5是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺中水冷机构的结构示意图。
图6是本发明一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺中液压机构的结构示意图。
图中1、进料辊道;101、支撑柱;102、辊道护板;103、转轴;104、滚筒;2、翻料机构;3、活动推杆;4、一号出料辊道;5、二号出料辊道;6、水冷机构;601、循环水管;602、阀门;603、水泵;604、软电缆;7、液压机构;701、操作台;702、油泵电机;703、油箱;704、油泵;8、感应炉主体;801、支撑架;802、炉底衬;803、成型炉衬;804、护衬;805、感应线圈;806、铁液;807、炉盖;808、进料口;9、电柜;10、送料架;11、驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示,一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,该复合变质处理工艺的具体步骤如下:
步骤一:向电炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05-01%Y-Ca进行初次变质处理;
步骤二:出铁前将0.02-0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中;
步骤三:将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理;
其中,步骤一中所使用的Y-Ca与步骤二中所使用的Te组合成复合变质剂,所述复合变质剂的组份包括稀土合金、碲铁、硅钙和铝,其用量占铁液重量比分别为稀土合金0.2%-0.25%、碲铁0.02%-0.03%、硅钙0.2%-0.25%及铝0.15%-0.2%;所述复合变质剂Y-Ca-Te制备中各原料的重量份数为:C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份、Ni:3.2-4.5份、Al:4-5.6份、Te:2.1-3.4份、Fe:2.4-4.3份、Si:1.2-2.4份及Ca:2.1-3.6份,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备的具体步骤如下;
(1)稀土合金的制备:按重量份数分别取C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份及Ni:3.2-4.5份进行混合形成混合物,利用研磨装置将混合物球磨至直径为0.1-0.15mm颗粒物,采用滚筒混合均匀,然后对其施加压力压制成块状,制成用于制备复合变质剂的稀土合金;
(2)熔化:将重量份数为4-5.6份的铝在熔铝炉内加热至700-760℃,然后倒入中频感应炉内;
(3)化合物的制备:取2.1-3.4份Te及2.4-4.3份Fe和1.2-2.4份Si及2.1-3.6份Ca的混合物分别置于反应釜中进行反应,分别得到碲铁与硅钙化合物:
(4)搅拌及除气:将制备的稀土合金、碲铁及硅钙放入到中频感应炉内,机械搅拌8-10分钟,当溶体温度恢复到700-760℃时,利用高速旋转除气机,通入氩气对溶体内进行除气操作20-25分钟,并检测溶体中氢气的含量;
(5)加热及除渣:开启中频感应炉电源并加热至800-900℃,在加热的同时利用孔径为10mm的石墨管通氩气,通入的氩气让溶液从下至上翻腾,从而使得溶体内的细渣不断上浮,移除石墨管并静置5-8分钟,接着将溶体表面细渣排掉,重复上述操作数次;
(6)浇注挤压成型:待细渣排掉后,将溶体浇注于圆形铁制模具内铸造成Y-Ca-Te棒材,将Y-Ca-Te棒材加热至500-600℃并进行热挤压处理,最终得到复合变质剂线材Y-Ca-Te。作为本发明的进一步方案,所述复合变质处理采用炉内及炉外两步进行变质处理,炉内处理是在调整铁液成份的合金化阶段加入1/3的稀土合金及硅钙,出铁前投入铝,炉外处理是在钢包中加入碲铁及2/3的稀土合金。
所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)、(2)与(3)中C、Mn、Cr、Ni、Al、Te、Fe、Si及Ca的提取重量份数分别为3.1份、0.4份、1.0份、4.2份、5份2.8份、3.2份、1.6份及3.0份。
所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(3)中反应釜的反应温度控制在120-180℃之间,且反应时间不低于30分钟。
所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(4)中机械搅拌的转速不低于120r/min。
所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)中采用滚筒混合均匀的转速为40-50转/分钟,滚筒混合均匀所需时间为1-1.5小时。
实施例一
运用实验设计和数据处理方法,根据Y-Ca-Te复合变质剂对冷硬铸铁的共晶组织和非金属杂物进行变质处理,结果如下表所示:
回归分析方案设计表
试验炉次所对应的的力学性能表
其中,计算回归系数,求取回归方程:
易知回归模型为:Wi=a+bx+cy+dz+et+fu
根据一次回归正交试验设计有:
a=1/8(421+438+456+451+411+409+461+458)=438.125
b=1/8(-421+438-456-451+411+409-461+458)=-9.125
运用相同的方法可以求得c=7.125,d=15.125,e=5.375,f=3.875。
于是有回归方程:
W1=438.125-9.125x+7.125y+15.125z+5.375t+3.875u (1)
同理可得:
W2=1.7225+0.08x+0.2675y-0.125z-0.0275t+0.2975u (2)
W3=81.8-0.7x+0.25y-1.275z+0.525t+1.225u (3)
W4=460.5-1.75x+1.75y+6.75z-5.75t+7u (4)
由上表数据可以得出:在冷硬铸铁轧辊变质处理工艺中,通过采用炉内及炉外两步进行复合变质处理,首先向感应炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05-01%Y-Ca进行初级变质处理,其次,在出铁前将0.02-0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中,将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理,通过复合变质剂Y-Ca-Te对铸铁轧辊分级变质处理,相对于单级变质处理,能够通过细化晶粒和改善组织,达到提高铸铁轧辊性能的目的,使得其抗压性、强度性能、耐磨性及耐热性得到提高,从而铸铁轧辊的质量得到提升。
实施例二
所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(2)中中频感应炉包括感应炉主体8及其两侧设有的进料辊道1与一号出料辊道4,所述感应炉主体8的四周分别安装有水冷机构6、电柜9、液压机构7与送料架10,且水冷机构6与电柜9和液压机构7与送料架10分别相对设置,所述进料辊道1与送料架10之间安装有翻料机构2,所述送料架10远离感应炉主体8的一端连接有活动推杆3,所述一号出料辊道4远离送料架10的一侧面安装有二号出料辊道5,所述进料辊道1与二号出料辊道5的一端侧面均安装有驱动电机11;
其中,所述感应炉主体8的底端安装有支撑架801,所述感应炉主体8的底部安装有炉底衬802,所述感应炉主体8内设置有成型炉衬803,所述成型炉衬803的外侧设置有护衬804,所述护衬804的外侧分布有感应线圈805,所述感应炉主体8内填充有铁液806,所述感应炉主体8的上端活动安装有炉盖807,所述炉盖807的一侧开设有进料口808;
所述进料辊道1的底端安装有支撑柱101,所述进料辊道1上安装有辊道护板102,所述辊道护板102的上方安装有滚筒104,贯穿所述滚筒104的内部中间位置活动安装有转轴103,所述水冷机构6包括循环水管601,所述循环水管601上活动安装有阀门602;所述循环水管601的两端均设置有水泵603,所述循环水管601的一侧安装有软电缆604;
所述液压机构7包括操作台701,所述操作台701的上端安装有油泵电机702与油箱703,且油泵电机702位于油箱703的一侧,所述操作台701的一侧安装有油泵704。
所述滚筒104上铺设有进料传送带,且滚筒104通过转轴103与进料辊道1之间呈活动连接。
所述感应线圈805的形状为环形并缠绕护衬804设置。
所述中频感应炉的具体操作步骤如下:
步骤一:将原料放置到进料传送带上,在驱动电机11的作用下,转轴103带动滚筒104滚动,使得进料传送带将原料输送到翻料机构2进行搅拌混合;
步骤二:推动活动推杆3配合送料架10将混合原料通过进料口808送至感应炉主体8内,其中,感应炉主体8与电柜9电性连接,感应炉主体8内设有的感应线圈805接通交变电流,产生交变磁场,在交变磁场作用下产生感应电势,使得成型炉衬803形成涡流,炉内原料通过涡流熔化;
步骤三:生成的产品通过一号出料辊道4与二号出料辊道5输送出去,其中,在水泵603的作用下,配合阀门602,循环水管601中的冷却水不断循环流动,对感应炉主体8进行降温冷却。
中频感应炉的工作原理:首先,将原料放置到进料传送带上,在驱动电机的作用下,转轴带动滚筒滚动,使得进料传送带将原料输送到翻料机构进行搅拌混合,推动活动推杆配合送料架将混合原料通过进料口送至感应炉主体内,其次,感应炉主体与电柜电性连接,感应炉主体内设有的感应线圈接通交变电流,产生交变磁场,在交变磁场作用下产生感应电势,使得成型炉衬形成涡流,炉内原料通过涡流熔化,其中,支撑架起到了支撑感应炉主体的作用,护衬与炉底衬具有较好的隔热效果,能够有效的避免由于温度过高对感应线圈造成损坏,成型炉衬辅助型腔完成复合变质剂Y-Ca-Te的制备,最后,生成的复合变质剂Y-Ca-Te通过一号出料辊道与二号出料辊道输送出去,其中,通过在感应炉侧面设置有水冷机构,循环水管中的冷却水不断循环流动,对从而对感应炉主体进行有效的降温,大大的提高感应炉的耐热性能,且通过阀门可有效的对冷却效果进行调节,较为实用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,该复合变质处理工艺的具体步骤如下:
步骤一:向电炉内铸铁轧辊铁液中加入0.05-01%的Y-Ca进行初次变质处理;
步骤二:出铁前将0.02-0.04%的Te投入到铸铁轧辊钢包中;
步骤三:将电炉内铸铁轧辊铁液倒入铸铁轧辊钢包中进行二次变质处理;
其中,步骤一中所使用的Y-Ca与步骤二中所使用的Te组合成复合变质剂,所述复合变质剂的组份包括稀土合金、碲铁、硅钙和铝,其用量占铁液重量比分别为稀土合金0.2%-0.25%、碲铁0.02%-0.03%、硅钙0.2%-0.25%及铝0.15%-0.2%;所述复合变质剂Y-Ca-Te制备中各原料的重量份数为:C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份、Ni:3.2-4.5份、Al:4-5.6份、Te:2.1-3.4份、Fe:2.4-4.3份、Si:1.2-2.4份及Ca:2.1-3.6份,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备的具体步骤如下;
(1)稀土合金的制备:按重量份数分别取C:2.9-3.5份、Mn:0.2-0.5份、Cr:0.6-1.5份及Ni:3.2-4.5份进行混合形成混合物,利用研磨装置将混合物球磨至直径为0.1-0.15mm颗粒物,采用滚筒混合均匀,然后对其施加压力压制成块状,制成用于制备复合变质剂的稀土合金;
(2)熔化:将重量份数为4-5.6份的铝在熔铝炉内加热至700-760℃,然后倒入中频感应炉内;
(3)化合物的制备:取2.1-3.4份Te及2.4-4.3份Fe和1.2-2.4份Si及2.1-3.6份Ca的混合物分别置于反应釜中进行反应,分别得到碲铁与硅钙化合物:
(4)搅拌及除气:将制备的稀土合金、碲铁及硅钙放入到中频感应炉内,机械搅拌8-10分钟,当溶体温度恢复到700-760℃时,利用高速旋转除气机,通入氩气对溶体内进行除气操作20-25分钟,并检测溶体中氢气的含量;
(5)加热及除渣:开启中频感应炉电源并加热至800-900℃,在加热的同时利用孔径为10mm的石墨管通氩气,通入的氩气让溶液从下至上翻腾,从而使得溶体内的细渣不断上浮,移除石墨管并静置5-8分钟,接着将溶体表面细渣排掉,重复上述操作数次;
(6)浇注挤压成型:待细渣排掉后,将溶体浇注于圆形铁制模具内铸造成Y-Ca-Te棒材,将Y-Ca-Te棒材加热至500-600℃并进行热挤压处理,最终得到复合变质剂线材Y-Ca-Te。
2.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质处理采用炉内及炉外两步进行变质处理,炉内处理是在调整铁液成份的合金化阶段加入1/3的稀土合金及硅钙,出铁前投入铝,炉外处理是在钢包中加入碲铁及2/3的稀土合金。
3.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)、(2)与(3)中C、Mn、Cr、Ni、Al、Te、Fe、Si及Ca的提取重量份数分别为3.1份、0.4份、1.0份、4.2份、5份2.8份、3.2份、1.6份及3.0份。
4.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(3)中反应釜的反应温度控制在120-180℃之间,且反应时间不低于30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(4)中机械搅拌的转速不低于120r/min。
6.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(1)中采用滚筒混合均匀的转速为40-50转/分钟,滚筒混合均匀所需时间为1-1.5小时。
7.根据权利要求1所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述复合变质剂Y-Ca-Te制备步骤(2)中频感应炉包括感应炉主体(8)及其两侧设有的进料辊道(1)与一号出料辊道(4),所述感应炉主体(8)的四周分别安装有水冷机构(6)、电柜(9)、液压机构(7)与送料架(10),且水冷机构(6)与电柜(9)和液压机构(7)与送料架(10)分别相对设置,所述进料辊道(1)与送料架(10)之间安装有翻料机构(2),所述送料架(10)远离感应炉主体(8)的一端连接有活动推杆(3),所述一号出料辊道(4)远离送料架(10)的一侧面安装有二号出料辊道(5),所述进料辊道(1)与二号出料辊道(5)的一端侧面均安装有驱动电机(11);
其中,所述感应炉主体(8)的底端安装有支撑架(801),所述感应炉主体(8)的底部安装有炉底衬(802),所述感应炉主体(8)内设置有成型炉衬(803),所述成型炉衬(803)的外侧设置有护衬(804),所述护衬(804)的外侧分布有感应线圈(805),所述感应炉主体(8)内填充有铁液(806),所述感应炉主体(8)的上端活动安装有炉盖(807),所述炉盖(807)的一侧开设有进料口(808);
所述进料辊道(1)的底端安装有支撑柱(101),所述进料辊道(1)上安装有辊道护板(102),所述辊道护板(102)的上方安装有滚筒(104),贯穿所述滚筒(104)的内部中间位置活动安装有转轴(103),所述水冷机构(6)包括循环水管(601),所述循环水管(601)上活动安装有阀门(602);所述循环水管(601)的两端均设置有水泵(603),所述循环水管(601)的一侧安装有软电缆(604);
所述液压机构(7)包括操作台(701),所述操作台(701)的上端安装有油泵电机(702)与油箱(703),且油泵电机(702)位于油箱(703)的一侧,所述操作台(701)的一侧安装有油泵(704)。
8.根据权利要求7所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述滚筒(104)上铺设有进料传送带,且滚筒(104)通过转轴(103)与进料辊道(1)之间呈活动连接。
9.根据权利要求7所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述感应线圈(805)的形状为环形并缠绕护衬(804)设置。
10.根据权利要求7所述的一种冷硬铸铁轧辊复合变质处理工艺,其特征在于,所述中频感应炉的具体操作步骤如下:
步骤一:将原料放置到进料传送带上,在驱动电机(11)的作用下,转轴(103)带动滚筒(104)滚动,使得进料传送带将原料输送到翻料机构(2)进行搅拌混合;
步骤二:推动活动推杆(3)配合送料架(10)将混合原料通过进料口(808)送至感应炉主体(8)内,其中,感应炉主体(8)与电柜(9)电性连接,感应炉主体(8)内设有的感应线圈(805)接通交变电流,产生交变磁场,在交变磁场作用下产生感应电势,使得成型炉衬(803)形成涡流,炉内原料通过涡流熔化;
步骤三:生成的产品通过一号出料辊道(4)与二号出料辊道(5)输送出去,其中,在水泵(603)的作用下,配合阀门(602),循环水管(601)中的冷却水不断循环流动,对感应炉主体(8)进行降温冷却。
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