[发明专利]一种轧辊毛坯的无冒口铸造铸型及其铸造方法

权利要求书

1.一种轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，该铸型包括：上辊颈铸型覆砂层（3）、辊身铸型（5）、下辊颈铸型覆砂层（7）、下辊颈铸型外壳（8）、浇道铸型（10）；构成该铸型的零件之间的连接：

下辊颈铸型覆砂层（7）填充至下辊颈铸型外壳（8）内，浇道铸型（10）置于下辊颈铸型的浇道口上并固定；辊身铸型（5）的一个端面置于下辊颈铸型孔上；浇道铸型（10）和辊身铸型（5）的中心线分别与下辊颈铸型的浇道口和下辊颈铸型孔的中心线重合；

上辊颈铸型覆砂层（3）置于辊身铸型（5）的另一个端面上；

辊身铸型的中心孔、上辊颈铸型覆砂层的上辊颈孔、下辊颈铸型覆砂层的下辊颈铸型孔构成型腔；

其特征在于：

所述的铸型包括：副压头（1）和主压头（2）；加压过程中，副压头置于主压头盖的副压头孔和主压头体的副压头孔内，其间为间隙配合；

上辊颈铸型外壳（4）的一端为一光滑的水平面，在水平面的中心处设上辊颈铸型外壳的副压头孔及其周边均布上辊颈铸型外壳排气孔（12），上辊颈铸型外壳（4）的另一端设一子口；

上辊颈铸型覆砂层（3）填充至上辊颈铸型外壳（4）内，整体置于辊身铸型的另一个端面上并固定；在覆砂层（3）上设上辊颈铸型覆砂层副压头孔；

上辊颈铸型覆砂层的副压头孔、上辊颈铸型外壳的副压头孔、主压头体的副压头孔和主压头盖的副压头孔直径相同，并同轴；上辊颈铸型孔与上辊颈铸型覆砂层副压头孔同轴。

2.根据权利要求1所述的轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，其特征在于：

所述的主压头（2）包括：主压头盖（201）、主压头体（202）、辊颈侧冷却水道（203）、辊颈侧密封圈（204）、浇口侧密封圈（205）、浇口侧冷却水道（206）、辊颈侧出水嘴（207）、辊颈侧进水嘴（208)、浇口侧进水嘴（209)、浇口侧出水嘴（210)；

主压头盖（201）上设主压头盖的副压头孔，其周边均布通孔；

主压头体（202）的一面上设一凹槽，另一面设一凸台；凹槽内设主压头体的副压头孔、浇口侧冷却水道（206）和辊颈侧冷却水道（203）两组水道，两组水道周边分别设一圆形凹槽；将浇口侧密封圈（205）和辊颈侧密封圈（204）分别放置于两组水道周边的凹槽内；

将主压头盖（201）放置于主压头体（202）凹槽中，通过螺钉与主压头体（202）的螺纹连接将主压头盖（201）固定在主压头体（202）凹槽内，主压头盖的副压头孔和主压头体的副压头孔直径完全相同，并同轴。

3.根据权利要求1所述的轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，其特征在于：

所述的副压头（1）包括：副压头盖（101）、副压头出水嘴（102）、副压头密封圈（103）、副压头体（104）、进水管（105）、副压头进水嘴（106）；

副压头盖（101）上设进、出水道，其进水道的一端口与副压头进水嘴（106）连接，其出水道口与副压头出水嘴（102）连接，进水道的另一端口与进水管（105）固定连接；

通过螺钉与副压头体（104）的螺纹连接将副压头盖（101）固定在副压头体（104）上，其间通过副压头密封圈（103）密封。

4.根据权利要求3所述的轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，其特征在于：

所述的副压头体（104）的下平面涂锆英粉或石英粉。

5.根据权利要求3所述的轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，其特征在于：

所述的副压头体（104）的外圆与主压头盖的副压头孔、主压头体的副压头孔和上辊颈铸型外壳的副压头孔的配合间隙为0.2～0.5mm。

6.根据权利要求3所述的轧辊毛坯的无冒口铸造铸型，其特征在于：

所述的上辊颈铸型覆砂层的副压头孔的孔深100～500mm。

7.使用权利要求1的铸型铸造轧辊毛坯的无冒口铸造方法，该铸造方法包

括以下步骤：

步骤一组装压头

将主压头（2）安装在加压设备主缸的活塞上，将副压头（1）安装在加压设备中央油缸的活塞上，

步骤二组装铸型

步骤三将铸型安放在加压设备的工作台上，启动冷却系统；

步骤四浇注

将温度为1280～1650℃的金属熔液，从铸型的浇道口浇入型腔，熔液浇注至高出上辊颈铸型孔的底面为80～270mm；

步骤五排渣、排气

浇注完毕静置1～10min，使型腔内的熔液内部的杂质和气体上浮至液面排出；

步骤六加压补缩

利用主压头（2）加压，加压压力为2150～33900KN；

之后副压头（1）对型腔内的熔液直接施加10～15Mpa压强，并按照1～20MPa/min的速度连续增压直至达到80～150MPa，保持这一压强直至整个轧辊完全凝固；

步骤七卸压、缓冷

关闭冷却系统，卸副压头（1）上的压力；再卸主压头（2）上的压力；

松开构成铸型的各件之间的连接，轧辊毛坯（6）在型腔内冷却至300～500℃温度后，脱除铸型，在大气中自然冷却至室温，得到轧辊毛坯（6）。