SE535093C2 - A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills - Google Patents
A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills Download PDFInfo
- Publication number
- SE535093C2 SE535093C2 SE0950380A SE0950380A SE535093C2 SE 535093 C2 SE535093 C2 SE 535093C2 SE 0950380 A SE0950380 A SE 0950380A SE 0950380 A SE0950380 A SE 0950380A SE 535093 C2 SE535093 C2 SE 535093C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- roll
- sulfur
- mills
- rolling
- manganese
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 31
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 10
- 150000001247 metal acetylides Chemical group 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006273 Si—Ni—C Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- -1 cerium Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/021—Rolls for sheets or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/08—Manufacture of cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
535 (193 I den slutliga fasen av processen för varmvalsning av band används en uppsättning av valsningsmoduler ("va|sstolar") i linje som kallas färdigsträcka. 535 (193 In the final phase of the process of hot rolling of strip, a set of rolling modules ("va | chairs") in line is called the finished stretch.
Antalet valsstolar kan variera som en funktion av utformningen och konstruktionen av själva valsverket.The number of rolling seats can vary as a function of the design and construction of the rolling mill itself.
Eftersom det finns en skillnad i nedbrytningsfaktorer mellan den första valsstolen och den sista valsstolen, används även olika material för valsar.As there is a difference in degradation factors between the first roller chair and the last roller chair, different materials are also used for rollers.
Nedbrytningen av valsverksvalsarna råkar vara en process som karakteriseras av den samtidiga verkan av distinkta förslitningssätt: nötning, oxidation, vidhäftning och termisk utmattning. Det är dock känt att ett eller två av sådana förslitningssätt i varje valsstol i valstränen är dominerande: i den första valsstolen, där formningen sker vid temperaturer av storleksordningen 1 000 °C, verkar företeelserna av termisk utmattning och oxidation intensivare; iden sista valsstolen, där formningen sker vid temperaturer av storleksordningen 700 °C, är nötningen och vidhäftningen dominerande.The degradation of the rolling mill rolls happens to be a process characterized by the simultaneous action of distinct wear modes: abrasion, oxidation, adhesion and thermal fatigue. However, it is known that one or two such modes of wear in each roller chair in the rolling trough are predominant: in the first roller chair, where forming takes place at temperatures of the order of 1,000 ° C, the phenomena of thermal fatigue and oxidation appear more intense; In the last rolling stand, where the molding takes place at temperatures of the order of 700 ° C, the abrasion and adhesion are dominant.
En ytterligare olägenhet som finns ifärdigsträckan som är försedd med traditionella valsar är det faktum att, tillsammans med den gradvisa nedbrytningen av ytan av valsverksvalsen, oförutsedda skador som orsakas av driftincidenter i färdigsträckan, så som vidhäftningen av det valsade bandet på valsen ("klibbning" eller "svetsning") och den instabila utbredningen av sprickor i eller under ytan på valsen, orsakar stopp av driften av valsverket för att avlägsna valsen. Två driftsegenskaper hos de sista valsstolarna hos färdigsträckan gör valsarna som arbetar därpå mottagligare för sådana skador: (a) låg valsningstemperatur (som bestämmer den låga kinetiken hos oxidbildningen på ytan av valsen, vilket riskerar dess prestanda såsom ett skydd mot vidhäftning); (b) liten tjocklek på det valsade bandet.A further disadvantage of the finished section provided with traditional rollers is the fact that, together with the gradual degradation of the surface of the rolling mill roll, unforeseen damages caused by operating incidents in the finished section, such as the adhesion of the rolled strip to the roll ("sticking" or "welding") and the unstable spread of cracks in or below the surface of the roll, causes the roller mill to stop operating to remove the roll. Two operating characteristics of the last roll seats of the finished section make the rollers working thereon more susceptible to such damage: (a) low rolling temperature (which determines the low kinetics of oxide formation on the surface of the roll, risking its performance as a protection against adhesion); (b) small thickness of the rolled strip.
Valsverksvalsarna som är utformade för färdigsträckorna är i de flesta fall bimetalliska gjutna komponenter som består av en "yttre sköld" som är gjord av en nötningsbeständig legering och en "kärna" som är gjord av nodulärt eller grått gjutjärn. Den process som vanligen används för produktion av sådana bimetalliska valsar är centrifugalgjutning i en metallisk gjutform: materialet till skölden hälls i gjutformen och, beroende på verkan av centrifugalkraften, fördelas 10 15 20 25 30 535 093 det likformigt över dess inre yta, vilket bildar ett yttre skikt (eller sköld) med en tjocklek mellan 40 och 120 mm; efter stelning av skölden hälls materialet till kärnan i samma gjutform som fortfarande roterar, vilket sålunda fyller upp densamma. När det kommer i kontakt med den inre ytan av den redan stelnade skölden gjuter materialet till kärnan om en liten volym av skölden (cirka 10 mm utmed hela inre ytan därav), vilket sålunda skapar en metallurgisk länk mellan skölden och kärnan som kallas gränsskikt.The rolling mills designed for the finished sections are in most cases bimetallic cast components consisting of an "outer shield" made of an abrasion resistant alloy and a "core" made of nodular or gray cast iron. The process commonly used for the production of such bimetallic rollers is centrifugal casting in a metallic mold: the material for the shield is poured into the mold and, depending on the action of the centrifugal force, it is distributed uniformly over its inner surface, forming a outer layer (or shield) with a thickness between 40 and 120 mm; after solidification of the shield, the material is poured into the core in the same mold that is still rotating, thus filling it up. When it comes in contact with the inner surface of the already solidified shield, the material casts to the core about a small volume of the shield (about 10 mm along the entire inner surface thereof), thus creating a metallurgical link between the shield and the core called boundary layer.
För de första valsstolama, där faktorema oxidation och termisk utmattning är dominerande, är valsar med ett arbetsskikt (sköld) som är gjort av vitt gjutjärn med hög kromhalt i allmänt bruk liksom vita gjutjärn av flerkomponenttyp, även kallade snabbstàl; därför har sådana valsar en driftprestanda av storleksordningen åtminstone två gånger den som observeras för det kokillhårdade gjutjärn som vanligtvis används ide sista valsstolarna, där nötnings- och vidhäftningsfaktorerna dominerar och bandvidhäftningsfenomenet också är vanligt.For the first roll chairs, where the factors oxidation and thermal fatigue are predominant, rollers with a working layer (shield) made of white cast iron with a high chromium content in general use as well as white cast iron of the fl component component, also called high-speed steel; therefore, such rollers have an operating performance of the order of at least twice that observed for the mold-hardened cast iron commonly used in the last roll chairs, where the abrasion and adhesion factors predominate and the strip adhesion phenomenon is also common.
En ytterligare nackdel som finns i de färdigsträckor (de sista valsstolarna) som är försedda med traditionella valsar är sålunda en skillnad i behovet av utbyte av valsar mellan den första valsstolen och den sista valsstolen, vilket sålunda riskerar en eventuell utdragning av brukstiden, och det är klart att om nämnda skillnad kunde elimineras pà ett fördelaktigt sätt skulle antalet valsbyten hos de sista valsstolarna reduceras och produktiviteten för valsverket skulle ökas.A further disadvantage present in the finished sections (the last roller chairs) provided with traditional rollers is thus a difference in the need to exchange rollers between the first roller chair and the last roller chair, which thus risks a possible extension of the service life, and it is It is clear that if the said difference could be eliminated in an advantageous manner, the number of roll changes of the last roll chairs would be reduced and the productivity of the rolling mill would be increased.
Medan utvecklingen av legeringar för skölden av valsar som är utformade för de första valsstolarna hos färdigsträckan har varit intensiv under de senaste 20 åren, har i skölden av valsar som är utformade för de sista valsstolarna en Fe-Cr-Si-Ni-C-legering som kallas kokillhärdat gjutjärn använts under mer än 40 år. Mikrostrukturen hos detta material har en matris av anlöpt martensit med en utskiljning av sekundärkarbider MgC och interdendritiskt nätverk av eutektiska karbider M3C (volymandel av ungefär 25 °/°), förutom grovstyckig eller nodulär grafit som också är interdendritisk (volymandel av ungefär 3 %). Denna mikrostruktur är resultatet av balansen av egenskaperna hos legeringselementen i den kemiska sammansättningen: kisel och nickel är grafitframkallande 10 15 20 25 30 535 053 komponenter, krom är en stark karbidframkallande komponent och dessutom bestämmer nickel även den härdbarhet som behövs för att förhindra bildning av perlit vid avkylningen efter gjutningen.While the development of rollers for the shield of rollers designed for the first roll chairs of the finished section has been intense over the last 20 years, the shield of rollers designed for the last rollers has an Fe-Cr-Si-Ni-C alloy called mold hardened cast iron has been used for more than 40 years. The microstructure of this material has a matrix of tempered martensite with a precipitation of secondary carbides MgC and interdendritic network of eutectic carbides M3C (volume fraction of about 25 ° / °), in addition to coarse or nodular graphite which is also interdendritic (volume fraction of about 3%). This microstructure is the result of the balance of the properties of the alloying elements in the chemical composition: silicon and nickel are graphite-producing components, chromium is a strong carbide-producing component and in addition nickel also determines the hardenability needed to prevent the formation of perlite on cooling after casting.
Den långa livslängden för kokillhärdat gjutjärn som används för valsar till valsstolar i färdigsträckan hänför sig till det faktum att dess mikrostruktur, till i dag, har representerat den bästa kompromisslösningen mellan abrasiv nötningsbeständighet som gynnas av matriskarbiderna och de eutektiska karbiderna, och vidhäftningsmotståndet och den instabila utbredningen av mikrosprickor som gynnas av grafiten. Det ska förstås att grafiten verkar såsom ett smörjmedel i gränsytan vals/valsat band (försvagar vidhäftningen) och minskar spänningskoncentrationen vid änden av mikrosprickor, vilket sålunda dämpar utbredningshastigheten därav.The long life of die hardened cast iron used for rollers for rolling mills relates to the fact that its microstructure, to date, has represented the best compromise solution between abrasive abrasion resistance favored by the matrix carbides and the eutectic carbide abutment and expansion. of microcracks that benefit from the cry. It is to be understood that the graphite acts as a lubricant in the rolled / rolled strip interface (weakens the adhesion) and reduces the stress concentration at the end of the microcracks, thus dampening the rate of propagation thereof.
Några få substantiella utvecklingsteg hade genomförts i produktionsbanan/processen av valsar som år utformade för de sista valsstolarna i varmvalsverket för band. Bland de mest betecknande enligt denna samma uppfattning om material, med andra ord det kokillhärdade gjutjärnet, kan vi anföra de som inkluderar tillsättningar av legeringselement för bildning av hårda andrafaspartiklar som enbart innefattar dispergerade fina karbider. Förändringar har även gjorts på stelningsprocessen för att uppnå mer förfinade strukturer.A few substantial development steps had been carried out in the production line / process of rollers that were designed for the last rolling chairs in the hot rolling mill for belts. Among the most significant according to this same view of materials, in other words the mold hardened cast iron, we can list those which include additions of alloying elements to form hard second phase particles which include only dispersed fine carbides. Changes have also been made to the solidification process to achieve more refined structures.
Tillverkarnas ansträngningar att tillfredsställa användarnas behov av sådana valsar vad gäller en större abrasiv nötningsbeständighet, under bibehållande av de andra prestandaegenskaperna, är baserade på användning av starka legeringselement som bildar eutektiska karbider och/eller sekundärkarbider som är hårdare än karbid M3C, så som till exempel karbider av typen M1C3 och MC.Manufacturers 'efforts to satisfy users' needs for such rollers in terms of greater abrasive abrasion resistance, while maintaining the other performance characteristics, are based on the use of strong alloying elements forming eutectic carbides and / or secondary carbides harder than carbide M3Cs, such as carbides M3C of the type M1C3 and MC.
Dock konstaterades det att detta är kontraproduktivt för att främja en reduktion eller undertryckning av grafitbildningen och följaktligen försvaga vidhäftningsmotståndet och den instabila utbredningen av mikrosprickor; med andra ord har den resulterade kompromisslösningen inte inneburit en ökad produktivitet för valstränen.However, it was found that this is counterproductive to promote a reduction or suppression of burr formation and consequently weaken the adhesion resistance and the unstable spread of microcracks; in other words, the resulting compromise solution has not meant increased productivity for the election train.
Patentet PCT/US1996/09181 beskriver en process för produktion av kokillhärdat gjutjärn med tillsättning av mellan 0,3 % och 6 % niob per vikt och 10 15 20 25 30 535 093 med en driftprestanda som slår den för kokillhärdat gjutjärn. Förekomsten av niob främjar bildning av isolerade partiklar av primärkarbid NbC med en ökad hårdhet utan att riskera grafitbildningen, vilket sålunda ökar det abrasiva nötningsmotståndet och bibehåller vidhäftningsmotståndet och den instabila utbredningen av mikrosprickor (bildningen av karbid NbC sker vid temperaturer som är högre än den för grafit och därför det finns ingen konkurrens mellan desamma).Pat. The presence of niobium promotes the formation of isolated particles of primary carbide NbC with an increased hardness without risking burr formation, thus increasing the abrasive abrasion resistance and maintaining the adhesion resistance and the unstable propagation of microcracks (the formation of carbide NbC t and therefore there is no competition between them).
Tillsättningen av niob är dock praktiskt taget av storleksordningen 0,6 %, varför högre halter innebär behov av att väsentligt öka gjuttemperaturen medan valsen gjuts, vilket sålunda gör processen outförbar. Med denna tillsättningsnivå begränsas ökningen av det abrasiva nötningsmotståndet, eftersom volymandelen av eutektisk karbid NbC i mikrostrukturen begränsas till värden under 1 %, förutom frånvaron av utskiljning av sekundärkarbid NbC i matrisen.However, the addition of niobium is practically of the order of 0.6%, which is why higher concentrations mean that there is a need to significantly increase the casting temperature while the roll is being cast, which thus makes the process impossible. With this level of addition, the increase in abrasive abrasion resistance is limited, since the volume fraction of eutectic carbide NbC in the microstructure is limited to values below 1%, except for the absence of secondary carbide NbC precipitation in the matrix.
Förutom sådana försök använder enbart några få valsverk vitt gjutjärn av flerkomponenttyp i de sista valsstolarna som erhålls antingen genom en centrifugalgjutningsprocess eller en CPC ("Continuous Pouring Cladding"- process eller, på inhemskt språk, "beläggning via stränggjutning"). Ett problem som sådana valsverk ställs inför är dock att sammansättningen av denna typ av legering inte innehåller grafit, vilket sålunda riskerar vidhäftningsmotståndet. l åtanke av förhindrande av nämnda nackdelar hos teknikens ståndpunkt har processen och produktföremålen enligt föreliggande uppfinning utvecklats.In addition to such experiments, only a few rolling mills use fl component component white cast iron in the last rolling mills obtained either by a centrifugal casting process or a CPC ("Continuous Pouring Cladding" process or, in domestic language, "continuous casting"). A problem faced by such rolling mills, however, is that the composition of this type of alloy does not contain graphite, which thus risks the adhesion resistance. In view of obviating the said disadvantages of the prior art, the process and product articles of the present invention have been developed.
Syftet med föreliggande uppfinning år därför att tillhandahålla en process för produktion av för valsverk avsedda gjutna valsar som är motståndskraftiga mot vidhäftning av de valsade banden, samt motståndskraftiga mot abrasiv nötning och den instabila sprickutbredningen.The object of the present invention is therefore to provide a process for the production of cast rolls intended for rolling mills which are resistant to adhesion of the rolled strips, as well as resistant to abrasive abrasion and the unstable crack propagation.
Syftet åstadkommes med en process i enlighet med patentkrav 3.The object is achieved by a process according to claim 3.
Föreliggande uppfinning avser även en för valsverk avsedd gjuten vals så som definieras i patentkrav 1 eller i patentkrav 2. l detta syfte har ett sätt att medge användning av legeringar av vitt gjutjärn av flerkomponenttyp eller vitt gjutjärn med hög kromhalt i valsarna till de sista valsstolarna (valsstolarna i färdigsträckan) utvecklats, så att problemet med 10 15 20 25 30 535 053 frånvaron av grafit (smörjelement) kunde elimineras.The present invention also relates to a casting roll intended for rolling mills as defined in claim 1 or in claim 2. This object has a method of allowing the use of all-component white cast iron alloys or high chromium white cast iron in the rolls for the last rolling mills ( the rolling seats in the finished section) have been developed so that the problem of the absence of grease (lubricating element) could be eliminated.
De konventionella stegen för en process för att producera valsverksvalsar av vitt gjutjärn med hög kromhalt eller vitt gjutjärn av flerkomponenttyp är: a) införande av flytande returmetall, Iegeringselement och ett parti med skrot i en smältugn; b) smältning av laddningen; c) hällning av den resulterade blandningen i en gjutskänk; d) överföring av innehållet i gjutskänken till gjututrustningen, vilket sålunda formar den halvfärdiga valsen.The conventional steps of a process for producing high chromium white cast iron or white cast iron type rolling mill rollers are: a) introducing fl surface return metal, alloying elements and a batch of scrap into a smelting furnace; b) melting the charge; c) pouring the resulting mixture into a ladle; d) transferring the contents of the ladle to the casting equipment, thus forming the semi-finished roll.
Föreliggande uppfinning innefattar, på ett innovativt sätt, såsom framgår av figur 1, stegen för: - införande (1) av flytande returmetall (a), legeringselement (b) och ett parti med skrot (c) i en smältugn; - smältning (2) av laddningen; - kemisk föranalys (3) av ett stickprov (d) av laddningen för att korrigera (4) den kemiska sammansättningen (via tillsättning (e) av järnlegeringar eller rena metaller); - tillsättning (5) av svavel (f) till laddningen; - kemisk föranalys (6) av ett nytt stickprov (g) av laddningen för att korrigera (7) den kemiska sammansättningen (h); - tillsättning (8) av åtminstone en sällsynt jordartsmetall (k) till gjutskänken (j); - överföring (9) av den flytande metallen (i) från smältugnen till gjutskånken (j); - överföring av innehållet i gjutskänken till gjututrustningen (10), vilket sålunda bildar den halvfärdiga valsen (11).The present invention comprises, in an innovative manner, as shown in Figure 1, the steps for: - introducing (1) of surface laminated recycled metal (a), alloying elements (b) and a portion of scrap (c) into a melting furnace; melting (2) of the charge; chemical pre-analysis (3) of a sample (d) of the charge to correct (4) the chemical composition (via addition (e) of iron alloys or pure metals); adding (5) sulfur (f) to the charge; chemical pre-analysis (6) of a new sample (g) of the charge to correct (7) the chemical composition (h); adding (8) at least one rare earth metal (k) to the ladle (j); transfer (9) of the fl surface metal (i) from the melting furnace to the casting bar (j); transferring the contents of the ladle to the casting equipment (10), thus forming the semi-finished roll (11).
Tillsättningen av svavel till processen, kombinerat med åtminstone en sällsynt jordartsmetall, gör det möjligt att uppnå en kontrollerad bildning av sulfidfaspartiklar i mikrostrukturen, vilket sålunda oväntat ger en bättre motståndskraft mot abrasiv nötning och en bättre motståndskraft mot vidhäftning och instabil sprickutbredning. Detta beror på det faktum att elementen vanadin, 1.0 15 20 25 30 535 G53 krom, molybden och wolfram som finns i den kemiska sammansättningen av vitt gjutjärn av flerkomponenttyp, och ett antal av dem finns i vitt gjutjärn med hög kromhalt, framkallar bildning av eutektiska karbider och sekundärkarbider som har en ökad hårdhet mellan 2000 HV och 2800 HV (där "HV" uttrycker hårdhetsmåttet, med andra ord "Vickers hàrdhet“). Detta större abrasiva nötningsmotstånd hos valsarna gynnas sålunda av matriskarbiderna och de eutektiska karbiderna, och sulfidfasen verkar såsom ett substitut till grafit, verkande såsom ett smörjmedel i gränsytan vals/valsat band, vilken sålunda försvagar möjligheten till vidhäftning av banden och verkar på ett sådant sätt att den minskar spänningskoncentrationen vid änden av sprickor, vilket sålunda dämpar utbredningshastigheten därav.The addition of sulfur to the process, combined with at least one rare earth metal, makes it possible to achieve a controlled formation of sulfide phase particles in the microstructure, thus unexpectedly providing a better resistance to abrasive abrasion and a better resistance to adhesion and unstable crack propagation. This is due to the fact that the elements vanadium, 1.0 15 20 25 30 535 G53 chromium, molybdenum and tungsten found in the chemical composition of white cast iron of the fl component component, and a number of them are found in white cast iron with high chromium content, cause the formation of eutectic carbides and secondary carbides having an increased hardness between 2000 HV and 2800 HV (where "HV" expresses the hardness measure, in other words "Vickers hardness"). a substitute for graphite, acting as a lubricant in the rolled / rolled strip interface, thus weakening the possibility of adhesion of the strips and acting in such a way that it reduces the stress concentration at the end of cracks, thus dampening the rate of propagation thereof.
Svavelhalten är balanserad med den manganhalt som anvåndsi sammansättningen (förhållandet Mn:S = 2:1 ).The sulfur content is balanced with the manganese content used in the composition (ratio Mn: S = 2: 1).
Halten av den sällsynta jordartsmetallen, d.v.s. cerium, är 50 % i ett förhållande av 0,2 % av vikten av flytande metall som innehålls i gjutskänken.The content of the rare earth metal, i.e. cerium, is 50% in a ratio of 0.2% by weight of surface metal contained in the ladle.
Värdet på processtemperaturen beror på värdet på den initiala laddningen, och kan variera mellan cirka 1 200 °C och 1 500 °C.The value of the process temperature depends on the value of the initial charge, and can vary between about 1,200 ° C and 1,500 ° C.
Sålunda erbjuder föreliggande uppfinning den fördelen att tillsättningen av svavel till processen för produktion av för valsverk avsedda gjutna valsar resulterar i valsverksvalsar med en stor motståndskraft mot nedbrytning av ytorna därav under användningen.Thus, the present invention offers the advantage that the addition of sulfur to the process for producing cast rolls intended for rolling mills results in rolling mill rolls with a high resistance to degradation of the surfaces thereof during use.
Följaktligen gör tillsättningen av svavel det möjligt att använda ett mindre antal valsar, med ett mindre behov av att återställa det initiala tillståndet hos desamma, vilket sålunda ger utrymme för en utdragning av valsverkskampanjen med färre driftstopp under valsningen, samt en bättre ytfinish hos slutprodukterna.Consequently, the addition of sulfur makes it possible to use a smaller number of rollers, with a lesser need to restore their initial condition, thus allowing for an extension of the rolling mill campaign with fewer downtimes during rolling, and a better surface finish of the end products.
En tabell som visar exempel på föredragna utföringsformer av den kemiska sammansättningen av det material som används för att tillverka skölden av den för valsverk avsedda gjutna valsen med en större motståndskraft mot nedbrytning enligt föreliggande uppfinning ges nedan: 10 15 20 535 093 8 Kemisk Legering Senna* A B sattning C 1,5-2,5 2,0-3,0 Cr 3,0-10 10-18 Mo 2,0-8,0 < 3 W 2,0-8,0 < 1,0 V 2,0-10 < 1,0 Mn* < 2,0 < 2,0 Si < 1,0 < 1,0 Ni < 1,0 < 1,0 P < 0,08 < 0,08 S 0,1-0,8 0,1-0,8 Fe cLep. q.s.p. där, legering A = vitt gjutjärn av flerkomponenttyp, även känd såsom snabbstål; legering B = vitt gjutjärn med hög kromhalt; och q.s.p. = tillräcklig mängd.A table showing examples of preferred embodiments of the chemical composition of the material used to make the shield of the cast roll intended for rolling mills with a greater resistance to degradation according to the present invention is given below: Chemical Alloy Senna * AB settlement C 1.5-2.5 2.0-3.0 Cr 3.0-10 10-18 Mo 2.0-8.0 <3 W 2.0-8.0 <1.0 V 2 , 0-10 <1.0 Mn * <2.0 <2.0 Si <1.0 <1.0 Ni <1.0 <1.0 P <0.08 <0.08 S 0.1- 0.8 0.1-0.8 Fe cLep. q.s.p. where, alloy A = white cast iron of the fl component component, also known as high speed steel; alloy B = white cast iron with high chromium content; and q.s.p. sufficient amount.
* = Elementet mangan (Mn) är balanserat med svavelhalten för bildning av sulfidfasen.* = The element manganese (Mn) is balanced with the sulfur content to form the sulphide phase.
Fastän ett föredraget koncept av denna lösning har beskrivits och illustrerats ska det påpekas att andra lösningar är utförbara utan att falla utanför ramen för föreliggande uppfinning. Vi har exempel på denna variation vid den tidpunkt då blandningen av sällsynta jordartsmetaller tillsätts, varvid nämnda tillsättning företrädesvis görs i botten av gjutskänken (j) för att uppnå bättre resultat, men den skulle även kunna genomföras direkt i metallstrålen som hälls, eller också konditioneras i komponenter av gjututrustningen.Although a preferred concept of this solution has been described and illustrated, it should be pointed out that other solutions are feasible without falling outside the scope of the present invention. We have examples of this variation at the time when the mixture of rare earth metals is added, said addition preferably being made at the bottom of the ladle (j) to achieve better results, but it could also be carried out directly in the metal jet being poured, or also conditioned in components of the casting equipment.
En ytterligare variation av föreliggande uppfinning är att, förutom centrifugalgjutningen, samma material som utvecklades (produkt) skulle kunna användas vid tillverkning av valsar via redan tidigare anförda CPC ("Continuous Pouring Cladding").A further variation of the present invention is that, in addition to centrifugal casting, the same material that was developed (product) could be used in the manufacture of rollers via already stated CPC ("Continuous Pouring Cladding").
Fastän föreliggande uppfinning har beskrivits i förhållande till vad som för närvarande anses vara den mer praktiska föredragna utföringsformen ska det förstås att uppfinningen inte ska vara begränsad till ovannämnda utföringsform, utan snarare täcka flera modifieringar och likvärdiga arrangemang som är inkluderade iandemeningen hos och inom ramen för de bifogade kraven.Although the present invention has been described in relation to what is presently considered to be the more practical preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not to be limited to the above-mentioned embodiment, but rather to cover your modifications and equivalent arrangements included within the scope of the invention. attached requirements.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950380A SE535093C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950380A SE535093C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0950380A1 SE0950380A1 (en) | 2010-11-29 |
| SE535093C2 true SE535093C2 (en) | 2012-04-10 |
Family
ID=43414239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0950380A SE535093C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE535093C2 (en) |
-
2009
- 2009-05-28 SE SE0950380A patent/SE535093C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0950380A1 (en) | 2010-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9718106B2 (en) | Centrifugally cast, hot-rolling composite roll | |
| TWI712697B (en) | Outer layer for roll and composite roll for roll | |
| US9358758B2 (en) | Centrifugally cast hot-rolling composite roll | |
| JP6036698B2 (en) | Centrifugal cast composite roll for hot rolling and manufacturing method thereof | |
| US9815098B2 (en) | Centrifugally cast, hot-rolling composite roll | |
| TWI741145B (en) | Composite roll for rolling and manufacturing method thereof | |
| JP7400718B2 (en) | Centrifugal casting composite roll for rolling and its manufacturing method | |
| JP6304466B1 (en) | Roll outer layer material for rolling and composite roll for rolling | |
| JP6474038B2 (en) | Composite roll for continuous casting and overlay casting | |
| JP2019183276A (en) | Centrifugal casting composite roll for hot rolling and manufacturing method therefor | |
| KR102647292B1 (en) | Composite roll for centrifugal casting and manufacturing method thereof | |
| JP2016180167A (en) | Consecutive tinkering padding casting-made composite roll for rolling | |
| KR20190100210A (en) | Composite Roll for Rolling | |
| JP2018039047A (en) | Rolling roll outer layer material with high abrasion resistance and rolling compound roll | |
| US8328703B2 (en) | Rolling mill cast roll | |
| JP4123903B2 (en) | Hot roll outer layer material and hot roll composite roll | |
| SE535093C2 (en) | A process for the production of molded rolls for roll mills and a cast roll for mills | |
| CN114555252B (en) | Centrifugal casting composite roller for hot rolling | |
| WO2021075561A1 (en) | Centrifugally cast composite roll for hot rolling use | |
| JP7158312B2 (en) | Hot rolling roll outer layer material, hot rolling composite roll, and method for manufacturing hot rolling roll outer layer material | |
| JP6840696B2 (en) | Composite roll for rolling | |
| CA2667819C (en) | A process for the production of rolling mill cast rolls and a rolling mill cast roll | |
| JPH0949051A (en) | Roll for hot rolling | |
| ITMI20090945A1 (en) | A PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ROLLING MILL CAST ROLLS AND A ROLLING MILL CAST ROLL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |