CN109604564A - 一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺 - Google Patents

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楚守江
陶庆华
王立杰
郑延明
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    • B22D19/10—Repairing defective or damaged objects by metal casting procedures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D23/10—Electroslag casting

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Abstract

本发明公开了一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，包括：将待修复轧辊连接到抽拉装置上，把结晶器坩埚套在待修复轧辊的辊面部分，把熔化成液体的渣料混合物倒入结晶器坩埚，使自耗电极和辅助电极缓慢下降，自耗电极插入熔化的渣池中，合上电源，电流从自耗电极馈入渣池，渣池产生热量，自耗电极慢慢熔化成液体，熔化的金属液体靠重力流入结晶器漏斗位置与轧辊部分熔合凝固，待修复轧辊跟随抽拉装置慢慢下移，逐渐完成待修复轧辊辊面的熔层，后续再经过车床加工达到轧辊尺寸要求。本发明解决了现有技术的不足，发明创新一项新的轧辊修复工艺。

Description

一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺
技术领域
本发明涉及一种轧辊修复技术，尤其涉及一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺。
背景技术
轧辊作为轧机的关键备品备件，在轧钢过程中消耗量非常大。热轧时，轧辊接触材料的温度本身可达到1200℃，同时轧件塑性变形热和轧辊轧件接触面更使得轧辊温度升高，导致轧辊尺寸、形状、材质、机械性能等各方面产生缺陷。虽然轧制过程中大量冷却液喷射在轧辊上加以冷却，单轧制过程处在周期性的加热和冷却的曲线变化中，轧辊辊面因为周期性的热冲击的接触应力，性能产生退让，故而产生磨损。
轧辊生产的工艺要求为了减少成本表面与芯部根据性能要求使用不同材质，表层材质要求硬度高，耐磨性能高，红热性能高，抗周期性冷热疲劳强度高等特性，芯部材质要求塑性与刚度兼具，抗翘曲性能强，不易断裂。所以生产的轧辊表面与芯部使用不同的材质。现行工艺过程是套环红装-套环加热能孔膨胀后装到芯棒上，依靠收缩力使套环与芯棒抱紧。这是两种材料靠收缩抱紧摩擦力使两部分成为一个整体。缺陷是摩擦力不够时容易松动打滑脱落，修复的方法的选择受轧辊品种、轧辊受力状态、产品表面质量要求等因素的制约。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，包括：
（1）将待修复轧辊固定设置在抽拉装置上；
（2）利用自耗电极将渣料混合物溶化成液体；
（3）溶化后的渣料液体与待修复轧辊融合凝固，将轧辊修复。
本发明一个较佳实施例中，所述抽拉装置的第二滑块滑动连接第二立柱，所述第二滑块连接结晶器坩埚固定，待修复轧辊套接在所述结晶器坩埚容纳腔内，待修复轧辊跟随所述第二滑块沿所述第二立柱上移动。所述第二滑块与所述第二立柱通过丝杠和螺母连接，由电机驱动丝杠旋转，丝杠通过螺母使丝杠的旋转运动转换成抽拉装置的上下运动。
本发明一个较佳实施例中，所述自耗电极和所述辅助电极通过螺栓活动连接或焊接固定到一起，通过夹持装置连接导电横臂上。
本发明一个较佳实施例中，所述导电横臂是电渣重熔设备的一个部件，通过电机驱动丝杠的旋转运动，转换为导电横臂沿立柱的上下运动，所述导电横臂能带动所述自耗电极和所述辅助电极沿第一立柱的纵轴移动。
本发明一个较佳实施例中，电流的输入流程：电流由变压器至导电横臂至辅助电极至自耗电极至结晶器坩埚中液体导电渣至待修复轧辊至变压器。
本发明一个较佳实施例中，所述结晶器坩埚套在待修复轧辊的辊面部分，结晶器坩埚是固定的，待修复轧辊能够随着抽拉装置移动，把事先熔化成液体的渣料混合物倒入结晶器坩埚容纳腔内，导电横臂带动自耗电极以及辅助电极缓慢下降，逐渐地自耗电极插入熔化的渣池中，电流从自耗电极馈入渣池，渣池产生热量，自耗电极慢慢熔化成液体，熔化的金属液体靠重力流入结晶器漏斗位置与轧辊部分熔合凝固，待修复轧辊跟随下抽拉装置慢慢下移，融合部分逐渐增高，完成待修复轧辊辊面的熔层，后续再经过车床加工达到轧辊尺寸要求。
本发明一个较佳实施例中，使用液体渣料能导电有电阻的特性，液体渣料不断通入电流就能不断产生热量的原理，使自耗电极熔化为钢水，钢水比重大于液体渣料，自然下沉流入结晶器坩埚漏斗位置，与低温凝固到轧辊表面，与轧辊融为一体。
本发明一个较佳实施例中，所述夹持装置能够是单臂或者双臂夹持。
本发明一个较佳实施例中，所述修复工艺中的各部件以及装置配合完成轧辊的修复，各部件连接形成电渣重熔设备。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）基于电渣重熔的轧辊修复工艺，利用渣阻发热使焊材熔化后形成熔池，熔化芯部材料表面，迅速凝固使两种金属融合为一体，解决相互脱离打滑脱落现象，而且生产效率高，成本低，减少了套环锻打碾压环节。
（2）基于电渣重熔的轧辊修复工艺，在修复过程中降低能源消耗，保护环境，实现环保生产。
（3）所述夹持装置能够是单臂或者双臂夹持，大大提高了工作效率，安装位置更加准确，提高电渣炉的熔炼产量，体积小，制造成本低，夹紧力度大，操作方便。
（4）待修复轧辊和结晶坩埚以及导电横臂都以滑动连接的方式连接，能够在修复轧辊过程中，灵活移动位置，使修复更加精准，节约修复时间。
（5）基于电渣重熔的轧辊修复工艺，减少人力做工，实现机械一体化，降低成本，减少传统修复时的磨损，不受轧辊品种、轧辊受力状态、产品表面质量要求等因素的制约。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的优选实施例的机械原理图；
图2是本发明的优选实施例的机械原理图；
图3是本发明的优选实施例的机械原理图；
图4是本发明的优选实施例的机械原理图；
图中：第二滑块1；结晶器坩埚2；待修复轧辊3；自耗电极4；辅助电极5；导电横臂6；变压器7；第一滑块8；第一立柱9；第二立柱10。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，包括：
（1）将待修复轧辊3固定设置在抽拉装置上；
（2）利用自耗电极4将渣料混合物溶化成液体；
（3）溶化后的渣料液体与待修复轧辊3融合凝固，将轧辊修复。
本发明使用时，抽拉装置的第二滑块1滑动连接第二立柱10，第二滑块1连接结晶器坩埚2固定，待修复轧辊3套接在结晶器坩埚2容纳腔内，待修复轧辊3跟随第二滑块1沿第二立柱10上移动。第二滑块1与第二立柱10通过丝杠和螺母连接，由电机驱动丝杠旋转，丝杠通过螺母使丝杠的旋转运动转换成抽拉装置的上下运动。
本发明使用时，自耗电极4和辅助电极5通过螺栓活动连接或焊接固定到一起，通过夹持装置连接导电横臂6上。
本发明使用时，导电横臂6是电渣重熔设备的一个部件，通过电机驱动丝杠的旋转运动，转换为导电横臂6沿立柱的上下运动，导电横臂6能带动自耗电极4和辅助电极5沿第一立柱9的纵轴移动。
本发明使用时，电流的输入流程：电流由变压器7至导电横臂6至辅助电极5至自耗电极4至结晶器坩埚2中液体导电渣至待修复轧辊3至变压器7。
本发明使用时，结晶器坩埚2套在待修复轧辊3的辊面部分，结晶器坩埚2是固定的，待修复轧辊3能够随着抽拉装置移动，把事先熔化成液体的渣料混合物倒入结晶器坩埚2容纳腔内，导电横臂6带动自耗电极4以及辅助电极5缓慢下降，逐渐地自耗电极4插入熔化的渣池中，电流从自耗电极4馈入渣池，渣池产生热量，自耗电极4慢慢熔化成液体，熔化的金属液体靠重力流入结晶器漏斗位置与轧辊部分熔合凝固，待修复轧辊3跟随下抽拉装置慢慢下移，融合部分逐渐增高，完成待修复轧辊3辊面的熔层，后续再经过车床加工达到轧辊尺寸要求。
本发明使用时，使用液体渣料能导电有电阻的特性，液体渣料不断通入电流就能不断产生热量的原理，使自耗电极4熔化为钢水，钢水比重大于液体渣料，自然下沉流入结晶器坩埚2漏斗位置，与低温凝固到轧辊表面，与轧辊融为一体。
本发明使用时，夹持装置能够是单臂或者双臂夹持。
本发明使用时，修复工艺中的各部件以及装置配合完成轧辊的修复，各部件连接形成电渣重熔设备。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于，包括：
（1）将待修复轧辊固定设置在抽拉装置上；
（2）利用自耗电极将渣料混合物溶化成液体；
（3）溶化后的渣料液体与待修复轧辊融合凝固，将轧辊修复。
2.根据权利要求1所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺（1）中，其特征在于：所述抽拉装置的第二滑块滑动连接第二立柱。
3.根据权利要求2所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺中，其特征在于：所述第二滑块连接结晶器坩埚固定，待修复轧辊套接在所述结晶器坩埚容纳腔内，待修复轧辊跟随所述第二滑块在所述第二立柱上移动。
4.根据权利要求1所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺（2）中，其特征在于：把事先熔化成液体的渣料混合物倒入结晶器坩埚容纳腔内，导电横臂带动自耗电极以及辅助电极移动，所述自耗电极插入熔化的渣池中，电流从自耗电极馈入渣池，渣池产生热量，自耗电极熔化成液体，熔化的金属液体靠重力流入结晶器漏斗容纳腔内。
5.根据权利要求4所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于：所述导电横臂连接第一滑块，第一滑块滑动连接第一立柱，所述导电横臂能够带动所述自耗电极以及所述辅助电极沿第一立柱的纵轴移动。
6.根据权利要求1所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺（3）中，其特征在于：所述待修复轧辊跟随第二滑块向结晶器漏斗移动，待修复轧辊融合部分逐渐增高，完成待修复轧辊辊面的熔层。
7.根据权利要求4所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于：所述自耗电极固定或活动连接所述辅助电极。
8.根据权利要求4所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于：所述自耗电极和所述辅助电极由夹持装置连接导电横臂。
9.根据权利要求8所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于：所述夹持装置能够是单臂或者双臂夹持。
10.根据权利要求1所述的一种基于电渣重熔的轧辊修复工艺，其特征在于：所述修复工艺中的各部件以及装置配合完成轧辊的修复，各部件连接形成电渣重熔设备。
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