CN114011887A - 一种消失模复合铸造的出口导卫及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消失模复合铸造的出口导卫及生产工艺，属于冶金行业型钢轧机设备技术领域。本发明包括相互适配的导卫上部和导卫下部，导卫上部和导卫下部相对一侧的中部均设置有成型部，两个成型部围设成成型区域，两个成型部处均一体铸造有耐磨合金层。本发明通过在将成型部一体铸造耐磨合金层，利用耐磨合金层来保证出口导卫的正常工作，通过与外侧的导卫本体和耐磨合金层一体铸造成型，大大提高整体的稳定性和可靠性，大大提高出口导卫的使用寿命，大大提高耐磨、耐高温、耐酸性能，同时还能有效地降低出口导卫的成本。

Description

一种消失模复合铸造的出口导卫及生产工艺
技术领域
本发明涉及冶金行业型钢轧机设备的技术领域，尤其涉及一种消失模复合铸造的出口导卫及生产工艺。
背景技术
导卫就是指在型钢轧制过程中，安装在轧辊孔型前后帮助轧件按既定的方向和状态准确地、稳定地进入和导出轧辊孔型的装置。使用导卫可以去除氧化铁皮，使轧件表面更光滑，增加轧件表面强度，使轧钢过程更安全、更稳定。
钢厂生产时钢丝以每秒100多米的线速度出钢，钢丝温度1000℃左右，钢丝在经过出口导卫时，在粗轧料型大，通过滑动导卫的摩擦改变料型角度，普通铸件在使用过程中，而摩擦导致导卫的损毁不在少数，一旦出口导卫出现损伤，势必会造成出钢安全性，钢材质量低，也就需要更频繁操作进行更换导卫，生产率会受到影响。如果对出口导卫采用全耐磨材质原料制作，耐磨材质原料价格高昂，也就大大提高生产和维修成本，故此需要一种能兼顾成本和使用寿命的出口导卫。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种消失模复合铸造的出口导卫及生产工艺，节约生产和维修成本，大大提高出口导卫的使用寿命，大大提高耐磨、耐高温、耐酸性能。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种消失模复合铸造的出口导卫，包括相互适配的导卫上部和导卫下部，导卫上部和导卫下部相对一侧的中部均设置有成型部，两个成型部围设成成型区域，两个成型部处均一体铸造有耐磨合金层。
本申请方案中为了兼顾成本和使用寿命，发明人经过大量实验和以往经验理论有机结合，对比市场上产品，得到新的一种配方及配比，能够进一步提高产品耐磨性能、耐高温、耐酸性能，也能相对现有市场上产品造价更低，改进具体配方和配比如下：该耐磨合金层的组份按质量分数计包括75～90份的Cr，9～23份的C，0.2～1.0份的Fe，0.1～0.5份的Si，0.1～0.5份的Al，0.01～0.3份的S，0.01～0.05份的P。
本申请方案中进一步改进，该耐磨合金层的组份按质量分数计包括75～80份的Cr，18～21份的C，0.8份的Fe，0.3份的Si，0.3份的Al，0.3份的S，0.02份的P。
本申请方案中进一步改进，该耐磨合金层的组份按质量分数计包括80～90份的Cr，9～11份的C，0.5份的Fe，0.15份的Si，0.15份的Al，0.03份的S，0.02份的P。
本申请方案中为了保证顺利的出钢效果，作出如下改进：该成型区域包括位于前侧且为锥形结构的导向区，以及位于导向区后侧且为水平设置的成型区。其中成型区为主要耐磨合金层铸造处，该区域时主要对钢材进行成型和改变表面强度区域。
本申请方案中为了保证顺利的出钢效果，作出如下改进：该导向区的前侧端口尺寸大于后侧端口尺寸，耐磨合金层与锥形结构的后侧端口之间为圆弧过渡。通过圆弧过渡会保证钢材顺利进入成型区内，降低进入的阻力。
本申请方案中为了保证兼顾成本和使用寿命，作出如下改进：该耐磨合金层的厚度为3mm～10mm。
一种消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，工艺步骤如下：
步骤一：制作与导卫下部和导卫上部相同的白模，制作时在白模上预留涂刷耐磨合金层厚度的区域；
步骤二：在步骤一中的白模上预留区域涂刷耐磨合金层原料后干燥，耐磨合金层原料包括按2～3：7～8比例配置的耐磨合金层原料粉末和耐高温粘结剂；
步骤三：将步骤二完成并干燥后的白模经浸涂耐火涂料、烘干工艺后，再将白模放置于砂箱中，加砂并振实；
步骤四：通过对砂箱进行抽真空，后浇注钢水，完成浇注过程，后释放真空，最后自然冷却至室温，再经抛丸处理得到导卫下部和导卫上部。
本申请方案中为了保证耐磨合金层原料能有效地涂刷在白膜上，在浇注钢水时能达到一体铸造地效果，作出如下改进，在步骤二中，该耐高温粘结剂按质量分数计包括80～90份的酒精和10～20份的漆片。
本申请方案中为了保证耐磨合金层原料能有效地涂刷在白膜上，在浇注钢水时能达到一体铸造地效果，同时还能有效提高耐磨合金层的致密度，故作出如下改进：该耐高温粘结剂按质量分数计还包括0.1～0.5份的Y2O3，0.5～1.2份的Al2O3以及0.2～0.8份的TiO2。
本申请方案中为了实现一体铸造效果，将钢水加热到适当温度后，将耐磨合金熔融并随钢水一同冷却得到一体铸造，铸造过程原料内部还会发生反应得到新的物质，进而大大提高结构的稳定性和整体性以及耐磨性能，在步骤四中，该钢水浇注过程中钢水通过自身温度将耐磨合金层原料熔融并发生反应形成碳化铬，并随钢水一同冷却，形成一体铸造。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.本发明中通过在将成型部一体铸造耐磨合金层，利用耐磨合金层来保证出口导卫的正常工作，通过与外侧的导卫本体和耐磨合金层一体铸造成型，大大提高整体的稳定性和可靠性，大大提高出口导卫的使用寿命，大大提高耐磨、耐高温、耐酸性能，同时还能有效地降低出口导卫的成本。
2.本发明为了兼顾成本和使用寿命，发明人经过大量实验和以往经验理论有机结合，对比市场上产品，得到新的一种配方及配比，能够进一步提高产品耐磨性能、耐高温、耐酸性能，也能相对现有市场上产品造价更低，改进产品配方和配比，利用钢水在浇注时的高温，将经发明人经过经验、理论和具体实验得到一种新的配方和配比的耐磨合金原料熔融，使得二者一同冷却至合适温度后，得到一体铸造件。
3.本发明在耐磨合金层和耐高温粘结剂经过合适配比后，涂刷在白模上，在耐高温粘结剂中加入有0.1～0.5份的Y2O3，0.5～1.2份的Al2O3以及0.2～0.8份的TiO2，可以通过Y2O3、Al2O3和TiO2来提高在导卫本体和耐磨合金层结合处的致密度，进而保证二者结合强度以及可靠性，提高耐磨性能和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的耐磨合金层处的纵向剖面图。
图中：1、导卫上部；2、导卫下部；3、成型部；4、耐磨合金层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：一种消失模复合铸造的出口导卫，包括相互适配的导卫上部1和导卫下部2，导卫上部1和导卫下部2相对一侧的中部均设置有成型部3，通过两个成型部围设成一个成型区域，两个成型部处均一体铸造有耐磨合金层4，耐磨合金层4的厚度为3mm～10mm，优选为5mm。利用耐磨合金层4来保证出口导卫的正常工作，通过与外侧的导卫本体和耐磨合金层4一体铸造成型，大大提高整体的稳定性和可靠性，大大提高出口导卫的使用寿命，大大提高耐磨、耐高温、耐酸性能，同时还能有效地降低出口导卫的成本。
其中成型区域包括位于前侧且为锥形结构的导向区，以及位于导向区后侧且为水平设置的成型区，该导向区的前侧端口尺寸大于后侧端口尺寸，一体铸造在成型区的耐磨合金层4与锥形结构的后侧端口之间为圆弧过渡。通过在成型区的耐磨合金层4与锥形结构的后侧端口之间为圆弧过渡以及特殊结构的导向区便于对钢丝顺利通过并成型。通过圆弧过渡会保证钢材顺利进入成型区内，降低进入的阻力。
在上述实施例的基础上：该耐磨合金层4的组份按质量分数计包括78.5份的Cr，20份的C，0.8份的Fe，0.3份的Si，0.3份的Al，0.3份的S，0.02份的P，还包括0.01份的游离碳。相对全部使用耐磨材料制得单个出口导卫的成本降低九成左右，相对市场上内部使用耐磨材料衬板制得单个出口导卫的成本降低四成至六成左右，成品率达到99.8％左右，耐磨寿命提高8～15％。
在上述实施例的基础上：该耐磨合金层4的组份按质量分数计包括89.1份的Cr，10份的C，0.5份的Fe，0.15份的Si，0.15份的Al，0.03份的S，0.02份的P，还包括0.01份的游离碳。相对全部使用耐磨材料制得单个出口导卫的成本降低九成左右，相对市场上内部使用耐磨材料衬板制得单个出口导卫的成本降低四成至六成左右，成品率达到99.8％左右，耐磨寿命提高10～18％
一种消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，工艺步骤如下：
步骤一：制作与导卫下部和导卫上部相同的白模，制作时在白模上预留涂刷耐磨合金层4厚度的区域；
步骤二：在步骤一中的白模上预留区域涂刷耐磨合金层原料后干燥，耐磨合金层原料包括按2～3：7～8比例配置的耐磨合金层原料粉末和耐高温粘结剂，该耐高温粘结剂按质量分数计包括90份的酒精和10份的漆片；
步骤三：将步骤二完成并干燥后的白模经浸涂耐火涂料、烘干工艺后，再将白模放置于砂箱中，加砂并振实；
步骤四：通过对砂箱进行抽真空，后浇注钢水，完成浇注过程，后释放真空，最后自然冷却至室温，再经抛丸处理得到导卫下部和导卫上部；
该钢水浇注过程中钢水通过自身温度将耐磨合金层4原料熔融并发生反应形成碳化铬，并随钢水一同冷却，形成一体铸造。为了实现一体铸造效果，将钢水加热到适当温度后，将耐磨合金熔融并随钢水一同冷却得到一体铸造，铸造过程原料内部还会发生反应得到新的物质，进而大大提高结构的稳定性和整体性以及耐磨性能。
在上述实施例的基础上为了提高导卫本体和耐磨合金层的结合强度，提高耐磨性能和使用性能，该耐高温粘结剂按质量分数计还包括0.1～0.5份的Y2O3，0.5～1.2份的Al2O3以及0.2～0.8份的TiO2，优选为0.3份的Y2O3，0.8份的Al2O3以及0.5份的TiO2。在钢水浇注过程中，通过较高温度的钢水在浇注时，利用自身温度将耐磨合金层原料进行熔融，同时发生反应形成碳化铬，上述配比的三种物质可以将熔融状态下的耐磨合金层内部在形成碳化铬时，加速内部原子的流动性，更利于形成更为致密的耐磨合金层结构，也利于耐磨合金层和钢水结合处的结构强度和整体性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，包括相互适配的导卫上部和导卫下部，导卫上部和导卫下部相对一侧的中部均设置有成型部，两个成型部围设成成型区域，两个成型部处均一体铸造有耐磨合金层。
2.根据权利要求1所述的一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，该耐磨合金层的组份按质量分数计包括75～90份的Cr，9～23份的C，0.2～1.0份的Fe，0.1～0.5份的Si，0.1～0.5份的Al，0.01～0.3份的S，0.01～0.05份的P。
3.根据权利要求2所述的一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，该耐磨合金层的组份按质量分数计包括75～80份的Cr，18～21份的C，0.8份的Fe，0.3份的Si，0.3份的Al，0.3份的S，0.02份的P。
4.根据权利要求2所述的一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，该耐磨合金层的组份按质量分数计包括80～90份的Cr，9～11份的C，0.5份的Fe，0.15份的Si，0.15份的Al，0.03份的S，0.02份的P。
5.根据权利要求1所述的一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，该成型区域包括位于前侧且为锥形结构的导向区，以及位于导向区后侧且为水平设置的成型区，该导向区的前侧端口尺寸大于后侧端口尺寸，耐磨合金层与锥形结构的后侧端口之间为圆弧过渡。
6.根据权利要求1所述的一种消失模复合铸造的出口导卫，其特征在于，该耐磨合金层的厚度为3mm～10mm。
7.一种根据权利要求1所述的消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，其特征在于，工艺步骤如下：
步骤一：制作与导卫下部和导卫上部相同的白模，制作时在白模上预留涂刷耐磨合金层厚度的区域；
步骤二：在步骤一中的白模上预留区域涂刷耐磨合金层原料后干燥，耐磨合金层原料包括按2～3：7～8比例配置的耐磨合金层原料粉末和耐高温粘结剂；
步骤三：将步骤二完成并干燥后的白模经浸涂耐火涂料、烘干工艺后，再将白模放置于砂箱中，加砂并振实；
步骤四：通过对砂箱进行抽真空，后浇注钢水，完成浇注过程，后释放真空，最后自然冷却至室温，再经抛丸处理得到导卫下部和导卫上部。
8.根据权利要求7所述的一种消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，其特征在于，在步骤二中，该耐高温粘结剂按质量分数计包括80～90份的酒精和10～20份的漆片。
9.根据权利要求8所述的一种消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，其特征在于，该耐高温粘结剂按质量分数计还包括0.1～0.5份的Y2O3，0.5～1.2份的Al2O3以及0.2～0.8份的TiO2。
10.根据权利要求7所述的一种消失模复合铸造的出口导卫的生产工艺，其特征在于，在步骤四中，该钢水浇注过程中钢水通过自身温度将耐磨合金层原料熔融并发生反应形成碳化铬，并随钢水一同冷却，形成一体铸造。
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