CN109622899A - 一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法 - Google Patents

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梁雨来
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Abstract

本发明公开了一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，属于轧辊离心铸造技术领域，针对的是Ds夹杂物；该方法先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸，离心复合浇铸时冷型转速按如下公式进行计算，

Description

一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法
技术领域
本发明涉及轧辊工作层夹杂物控制方法，尤其是一种离心复合轧辊工作层夹杂物的控制方法，属于离心铸造技术领域。
背景技术
离心复合轧辊的工作层采用离心铸造方法生产，因其工作层具有组织细小、致密、铸造缺陷少、成本低等优点，被广泛应用。因其特殊的使用环境，要求工作层具有良好的表面质量以及良好的抗热裂性能。
许多研究表明，夹杂物是钢材疲劳破坏的主要诱因，而夹杂物的有害程度与其数量、尺寸、变性性能、在钢中的位置等因素密切相关。夹杂物在钢液中的上浮速度主要与杂质密度、钢液密度和钢液粘度有关。由于夹杂物密度远小于钢液密度，离心铸造条件下会受到较大的离心力，在一定的过热条件下Ds类夹杂物(是指尺寸≥13μm的点状夹杂，是一种大颗粒夹杂，微观发现其基本组成是Al2O3、CaO、MgO，有时外面包裹少量的硫化钙、硫化锰)在离心力的作用下会很快上浮除去。但离心铸造时轧辊工作层的表层以及两侧端部的钢液冷却速度很快，Ds类夹杂物难以通过离心力上浮去除。
离心复合轧辊工作层纯洁度超标时，会造成板材的板面质量问题，同时也会降低轧辊的使用寿命，无法满足使用需求。目前的工艺还难以控制离心复合轧辊工作层夹杂物超标的技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，避免离心复合轧辊工作层夹杂物超标，提高轧辊合格率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，针对的是Ds类夹杂物；该方法先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸，离心复合浇铸时冷型转速按如下公式进行计算，
式中N为冷型转速，单位为rad/s；R为冷型直径，单位为m；S为系数，取值范围为50～70。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述轧辊工作层材质为高碳合金钢。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力≤0.35Mpa，吹氩时间≥20min。
本发明技术方案的进一步改进在于：钢水转入底漏包前，对底漏包进行加热处理。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述底漏包钢包砖的厚度为100～200mm；加热后内壁温度≥550℃，外壁温度≥200℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述钢水在底漏包内的温降速率≤5℃/min。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述离心复合浇铸过程中钢水在前30s的铺展厚度为40～60mm。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明的控制方法使得离心复合轧辊工作层夹杂物得到了有效控制，轧辊工作层杂质含量控制在0.05％以下、Ds类夹杂物评级控制在0～1.5级，还提高了产品质量，使产品合格率大幅提高。
本发明钢水经吹氩精炼后，夹杂物随氩气上浮从钢水内部移动到钢水表层，并且经吹氩精炼后钢水内温度较均一；钢水转入底漏包前底漏包进行加热处理，加热后内外壁达到本发明限定的温度，与吹氩精炼相结合，共同使得钢水的温降速率维持在5℃/min内，使得钢水温度均一，不会局部温度过高或过低，从而不会导致因局部温度较低使得夹杂物不易从钢水内排出，进而为轧辊工作层表面高的纯净度奠定了基础。
本发明合理设计离心复合浇铸过程中冷型的转速，在冷型转速满足本发明公式限定范围时，结合浇注过程前30s特定的铺展厚度，使得轧辊工作层表面及两侧端的夹杂物最大程度的上浮，从而被除去，进而提高了轧辊的整体质量，延长了轧辊的使用寿命并提高了轧辊的使用效果。
本发明的控制方法适用于工作层材质为高碳合金钢，使用本发明的控制方法后，使得轧辊工作层杂质含量控制在0.05％以下，Ds类夹杂物评级控制在0～1.5级，提高了轧辊的质量，超声波探伤检测合格率提高一倍以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，轧辊工作层材质为高碳合金钢，本发明的方法主要针对钢水中Ds类的夹杂物，其尺寸≥13μm，为一些肉眼可见的颗粒。
控制方法为先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸。其中底漏包钢包砖的厚度为100～200mm，钢水转入底漏包前，对底漏包进行加热处理，加热后内壁温度≥550℃，外壁温度≥200℃。钢水在底漏包内的温降速率≤5℃/min。吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力≤0.35Mpa，吹氩时间≥20min。底漏包能够实现从钢水底部吹氩。
离心复合浇铸时冷型转速按如下公式进行计算，
式中N为冷型转速，单位为rad/s；R为冷型直径，单位为m；S为系数，取值范围为50～70。S作为系数的值并不是一个定值，在具体的计算中N2×R的值在50～70范围内，即可作为最终的冷型转速来使用。只要冷型转速满足上述公式的限定，并结合吹氩精炼等前处理工艺，即能实现对轧辊工作层中夹杂物，尤其是Ds类夹杂物的控制。离心复合浇注过程中钢水在前30s的铺展厚度为40～60mm。
实施例1
一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，轧辊工作层材质为高速钢。控制方法为先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸。其中底漏包钢包砖的厚度为100mm，钢水转入底漏包前，对底漏包进行烘烤，烘烤后内壁温度为550℃，外壁温度为200℃。钢水在底漏包内的温降速率3.75℃/min。吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力为0.15Mpa，吹氩时间为26min。离心复合浇铸时冷型内腔直径为1.25m，设置冷型转速为7rad/s。根据冷型直径、长度，钢水密度，并结合限定的前30s铺展厚度要求等，计算出离心浇铸过程浇注速率为70kg/s,使得前30s铺展厚度为45mm。
应用上述控制方法生产的离心轧辊工作层杂质含量控制在0.05％以下，Ds类夹杂物评级控制在0～1.5级，超声波探伤检测合格。
实施例2
一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，轧辊工作层材质为高铬钢。控制方法为先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸。其中底漏包钢包砖的厚度为200mm，钢水转入底漏包前，对底漏包进行烘烤，烘烤后内壁温度为650℃，外壁温度为300℃。钢水在底漏包内的温降速率3.25℃/min。吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力为0.20Mpa，吹氩时间为23min。离心复合浇铸时冷型内腔直径为1.2m，设置冷型转速为7rad/s。根据冷型直径、长度，钢水密度，并结合限定的前30s铺展厚度要求等，计算出离心浇铸过程浇注速率为84kg/s,使得前30s铺展厚度为50mm。
应用上述控制方法生产的离心轧辊工作层杂质含量控制在0.05％以下，Ds类夹杂物评级控制在0～1.5级，超声波探伤检测合格。
实施例3
一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，轧辊工作层材质为高铬钢。控制方法为先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸。其中底漏包钢包砖的厚度为150mm，钢水转入底漏包前，对底漏包进行烘烤，烘烤后内壁温度为600℃，外壁温度为400℃。钢水在底漏包内的温降速率3.05℃/min。吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力为0.30Mpa，吹氩时间为20min。离心复合浇铸时冷型内腔直径为1.0m，设置冷型转速为8rad/s。根据冷型直径、长度，钢水密度，并结合限定的前30s铺展厚度要求等，计算出离心浇铸过程浇注速率为82kg/s,使得前30s铺展厚度为60mm。
应用上述控制方法生产的离心轧辊工作层杂质含量控制在0.05％以下，Ds类夹杂物评级控制在0～1.5级，超声波探伤检测合格。

Claims (7)

1.一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，针对的是Ds类夹杂物；该方法先熔炼工作层钢水，再将钢水转入底漏包中进行吹氩精炼，然后进行离心复合浇铸，其特征在于：离心复合浇铸时冷型转速按如下公式进行计算，
式中N为冷型转速，单位为rad/s；R为冷型直径，单位为m；S为系数，取值范围为50～70。
2.根据权利要求1所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：所述轧辊工作层材质为高碳合金钢。
3.根据权利要求1所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：所述吹氩精炼的过程为从钢水底部进行吹氩，氩气压力≤0.35Mpa，吹氩时间≥20min。
4.根据权利要求1所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：钢水转入底漏包前，对底漏包进行加热处理。
5.根据权利要求4所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：所述底漏包钢包砖的厚度为100～200mm；加热后内壁温度≥550℃，外壁温度≥200℃。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：所述钢水在底漏包内的温降速率≤5℃/min。
7.根据权利要求6所述的一种离心复合轧辊工作层中夹杂物的控制方法，其特征在于：所述离心复合浇铸过程中钢水在前30s的铺展厚度为40～60mm。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2126475A1 (en) * 1993-06-22 1994-12-23 Cornelius Johannes Thomas Ferreira Steering wheel
JP2004098090A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Japan Science & Technology Corp マグネシウム急速凝固合金製品の製造方法
CN103805902A (zh) * 2014-03-11 2014-05-21 唐山联强冶金轧辊有限公司 一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺
CN105132631A (zh) * 2015-08-28 2015-12-09 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法
CN105177447A (zh) * 2015-10-16 2015-12-23 唐山钢铁集团有限责任公司 一种离心铸造Cr12MoV型钢矫直辊及其生产工艺
CN105834390A (zh) * 2016-06-14 2016-08-10 四川维珍石化设备有限公司 一种采用金属模对离心机环形零部件进行立式离心浇铸的方法
CN106825509A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 厚板轧机四辊粗轧高铬钢工作辊结合层的制备方法
CN108411193A (zh) * 2018-03-15 2018-08-17 邢台德龙机械轧辊有限公司 新型高铬钢轧辊及其制造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2126475A1 (en) * 1993-06-22 1994-12-23 Cornelius Johannes Thomas Ferreira Steering wheel
JP2004098090A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Japan Science & Technology Corp マグネシウム急速凝固合金製品の製造方法
CN103805902A (zh) * 2014-03-11 2014-05-21 唐山联强冶金轧辊有限公司 一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺
CN105132631A (zh) * 2015-08-28 2015-12-09 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种重轨钢中Ds类夹杂物的控制方法
CN105177447A (zh) * 2015-10-16 2015-12-23 唐山钢铁集团有限责任公司 一种离心铸造Cr12MoV型钢矫直辊及其生产工艺
CN105834390A (zh) * 2016-06-14 2016-08-10 四川维珍石化设备有限公司 一种采用金属模对离心机环形零部件进行立式离心浇铸的方法
CN106825509A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 厚板轧机四辊粗轧高铬钢工作辊结合层的制备方法
CN108411193A (zh) * 2018-03-15 2018-08-17 邢台德龙机械轧辊有限公司 新型高铬钢轧辊及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈琦等: "《铸造技术问题对策》", 31 March 2001 *

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