[发明专利]一种卷取机夹送辊的铸铁辊筒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业中带钢轧制生产设备领域，具体涉及一种卷取机夹送辊的铸铁辊筒的制备方法。

背景技术

卷取机是热轧生产线上的终端设备，它将带钢热轧制后成卷。构成卷取机的关键部件是上、下夹送辊，它们的质量及精度决定了卷取钢板的质量及成材率。夹送辊的辊筒在卷取设备中受到钢板的高温、高压、高速、冲击、剧烈磨损的组合作用下，更容易产生磨损、龟裂、掉块等失效方式，严重影响钢板的质量，以及卷取设备及生产线的工作周期。夹送辊辊面的抗粘钢性及耐磨性是提高夹送辊使用寿命及维持夹送辊长久精度的关键。

许多热轧带钢生产线的夹送辊采用国外引进技术或国内主要制造商的设备，夹送辊为套筒结构，由辊筒、主轴等组成，卷取钢板主要依靠辊筒。目前一般都是采用碳钢或合金钢制造的辊筒，并在辊筒表面堆焊耐热钢或硬质合金，以达到耐热、耐磨的目的。然而，堆焊的钢质夹送辊容易粘钢，严重影响钢板质量，且钢质辊筒容易受到钢板的冲击而受损，因此夹送辊的寿命低，更换频繁。

CN 102744496B，公开了夹送辊制造及修复中的表面堆焊及处理方法，先将夹送辊加热到300～350℃后保温1.5～3小时，再继续升温至380～450℃，保温8～12小时；再在半哈弗炉或哈弗炉中，采用药芯焊丝进行堆焊，药芯焊丝中药芯原料组份的质量百分数为：微碳铬铁26～30，硅铁6.0～7.0，金属锰6.0～8.0，镍粉10～12，钨铁4.0～6.0，钼铁6.0～8.0，余量为铁粉；然后进行热处理。其目的是克服现有夹送辊表面堆焊加工中成品率低，堆焊金属易产生裂纹，使用寿命较短的缺陷和不足。CN 103230964 A公开了热连轧钢卷取机上夹送辊及其制备方法，它在辊筒筒体表面采用热稳定性好的焊丝堆焊硬化层，堆焊时筒体两端焊接有工艺圈，在主轴两端焊接有与主轴过盈配合的轴内套等方法。

综上所述，目前绝大多数钢厂的夹送辊辊筒都采用传统的工艺进行制造和修复，即在辊筒外表面堆焊一层5～10mm厚的不锈钢或高合金钢，或提出一些改进方法。然而，这些方法不能从根本上解决辊筒表面粘钢、耐热冲击差及工作层厚度有限等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种辊面硬度高，抗热冲击好，高耐磨性，并且辊筒表面不粘钢，钢板成品率高，使用寿命长的卷取机夹送辊的铸铁辊筒的制备方法。

本发明目的的实现方式为，一种卷取机夹送辊的铸铁辊筒的制备方法，具体步骤如下：

1)将重量百分比为：C 2.5～3.6，Ni 0.5～5.0，Cr 0.1～3.8，Si 1.0～3.0，Nb 0.2～2.7,Mn 0.5～3.5,Mo 0.1～2.2,Cu0.1～1.2,W 0～1.7,P<0.05,S<0.06,余量为Fe的成分通过感应熔化电炉，于1450℃熔化为铸铁合金熔体；

其中的Si以硅铁的形式加入；

2)将步骤1)所得的铸铁合金熔体过热到1500～1550℃，保温20～30min，除去表面熔渣；之后，再将铸铁合金熔体的温度调到1400～1450℃；

3)步骤2)的铸铁合金熔体除去表面熔渣，在铁水包中，以硅铁(75Si-Fe)的形式加入0.5％的Si，出感应熔化电炉进行浇注；

所得铸铁合金熔体的重量百分比为：C 2.5～3.6，Ni 0.5～5.0，Cr 0.1～3.8，Si 1.5～3.5，Nb 0.2～2.7,Mn 0.5～3.5,Mo 0.1～2.2,Cu0.1～1.2,W 0～1.7,P<0.05,S<0.06,余量为Fe；

4)在离心铸型表面喷涂1～3mm厚的涂料，并将离心铸型预热到150～250℃；

5)将步骤3)的合金铸铁熔液浇注入步骤4)的离心铸型中，所述离心铸型是制备铸铁辊筒的离心铸型，浇注温度为1350～1430℃；

所述外径500mm～1000mm夹送辊的离心铸造时铸型的旋转速度240～400转/分钟内，旋转时间为7～10分钟；

6)冷却、凝固后获得卷取机夹送辊的铸铁辊筒。

本发明具有以下特点：

(1)采用合金铸铁辊筒，合金铸铁中的碳以石墨形式存在。石墨既具有润滑减小阻力作用，又与所卷取的高温钢板的结合能力差，从而实现了不粘钢；

(2)适当的配比的元素Nb、Cr、Mo、W在铸铁基体中生成小的碳化物硬质点，起到了提高耐磨性的作用。

(3)合金铸铁辊筒有良好的室温、高温力学性能和耐磨性能；