[实用新型]一种100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及100吨级以上超大型铸钢支承辊整体铸造过程(净重超过100吨支承辊为超大型支承辊)，具体地说是一种100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置。它适用于净重在100吨以上单一材质各种型号、规格和材质的铸钢支承辊整体铸造过程。

背景技术

轧钢产量不断加大，尤其宽厚板轧钢生产线不断增加，对100吨级以上超大型铸钢支承辊的需求量越来越大。我国大型轧辊以及超大型轧辊的生产能力有限，以至于轧辊市场呈现了供不应求状态。

世界上能生产超大型轧辊国家主要有德国、日本、韩国等，其中德国的GP轧辊有限公司可以生产各种型号的铸钢支承辊，而日本主要生产锻钢支承辊。5500mm宽厚板轧机支承辊只有德国和日本可以生产，其它国家还不具备生产这种支承辊的能力。德国GP轧辊有限公司采用复合冲洗法生产各种型号的支承辊，所浇注的轧辊的表层材质与心部材质不同，钢水不进行精炼，电弧炉冶炼钢水直接浇注，轧辊夹杂物含量较高。日本生产超大型轧辊主要用锻造的方法，其超大型轧辊为单一材质轧辊，这种轧辊内部质量较好。

由于超大型轧辊热处理铸造技术复杂，热处理时间长，5500mm轧机铸钢支承辊的热处理时间为70～90天，所以超大型铸钢支承辊的生产周期非常长。新的轧钢生产线不断出现，轧辊消耗量日益增加，尤其是超大型轧辊在全世界范围内处于严重的供不应求状态。锻造方法生产的支承辊，生产周期长、成本高，增加了许多费用，所以急需开发超大型铸钢支承辊制备技术。

超大型轧辊的制备技术难点在于一次冶炼钢水多，轧辊热裂敏感性高，铸件成形困难；热处理时间长，工序多，设备要求严格；轧辊凝固时间长，电加热时间长，偏析难于控制；钢水对模具热冲击大，模具容易开裂，造成浇注失败；轧辊长度太长，补缩困难，容易出现缩孔、疏松缺陷；大型轧辊轴向收缩距离长，所以一旦收缩受阻，就会出现拉应力裂纹，使轧辊报废。净重100吨以上轧辊浇注钢水往往在200吨以上，所以开发难度非常大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，可以有效地解决大型铸钢支承辊的裂纹、缩孔和疏松问题，使超大型铸钢支承辊国产化成为了可能。

本实用新型的技术方案是：

一种100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，采用模具整体铸造装置，具有由下至上依次设置底座、下辊颈箱、辊身铁模、滑动辊颈、上辊颈箱、冒口箱以及浇注系统，浇注系统为下注与上注结合结构，上辊颈箱及冒口箱为分节结构，冒口箱内设有电加热冒口。

所述的100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，采用多节上辊颈箱和冒口箱，上辊颈箱和冒口箱分别由2～4节组成，各节箱之间由止口定位，每节箱300～1200mm高。

所述的100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，采用复合冒口，冒口采用复合材料制成，冒口上部为砂型，高度为200～1500mm，冒口下部采用保温砖砌筑，高度为1000～2500mm。

所述的100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，采用下注与上注相结合结构时，下注浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和切线型内浇口组成，圆周放置1～4个浇注系统。

所述的100吨级以上单一材质超大型铸钢支承辊的铸造装置，电加热冒口包括电渣和用于加热电渣的石墨电极。

100吨级以上超大型铸钢支承辊制备过程中，在先进的浇注系统设计、铁模覆砂工艺、切线型内浇口旋转充型方法、顺序凝固技术、滑动辊颈技术、电加热冒口技术等技术基础之上，这些内容已经包含在中国专利申请(专利号ZL200410021595.5，申请日：2004年8月2日，名称：铸钢支承辊整体铸造方法；申请号200610048038.1，申请日2006年10月18日，名称：大型铸钢支承辊制备工艺)中。本实用新型主要采用上注与下注相结合的浇注工艺，进行多次组箱、多次浇注、多次电加热技术以及复合冒口技术。

1、上注与下注相结合技术