[发明专利]电渣熔铸堆焊复合(再)制造金属轧辊的设备及工艺

说明书

本发明公开了一种电渣熔铸堆焊复合制造及复合再制造金属轧辊的设备及方法。该设备包括：结晶器、自耗电极组、抽锭装置；结晶器采用两级结晶器，包括T型结晶器和铜质水冷结晶器，T型结晶器位于铜质水冷结晶器的上部，并且T型结晶器与铜质水冷结晶器之间通过绝缘材料连接；T型结晶器外壁包裹感应线圈，该感应线圈连接中频电源，用于化渣形成熔池以及加热轧辊表面；在T型结晶器的靠近绝缘材料的位置设有钢水液面检测装置，用于检测结晶器内钢水液面信号；自耗电极组通过电源变压器与结晶器内的底部挡板形成供电回路；抽锭装置与底部挡板连接，用于将轧辊从结晶器向下方抽出。采用该设备制造复合轧辊工艺简单，复合层质量好，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种利用电渣重熔焊接技术复合制造及复合再制造金属轧辊的设备及工艺，属于金属轧辊的复合制造及复合再制造领域。

背景技术

轧辊是钢铁生产中重要的部件之一，在上机应用中由于受工况环境的影响，经常出现如剥落、磨损、掉块、粘钢、焊道痕迹等现象，致使轧辊失效。而对轧辊表面进行复合(再)制造处理，可以明显延长轧辊寿命，降低轧钢消耗。

目前轧辊表面的复合制造工艺主要有：(1)多电极熔铸复合法；(2)自耗结晶器熔铸复合法；(3)多丝电极堆焊复合法；(4)管状电极熔铸堆焊复合法；(5)旋转结晶器熔铸堆焊复合法；(6)电渣熔铸熔焊复合法；(7)双金属自耗电极熔铸复合法。

其中，电渣熔铸堆焊复合法是在磨损的旧轧辊或芯棒外周围用电渣法堆焊一层合金钢以修复旧辊或制造双金属复合辊。即将两种不同性能的金属材料，经过一定的电渣冶金工艺，在具有一定形状的水冷结晶器内，将其复合成一个整体，使之具有不同的性能，以满足不同的使用工艺的要求。电渣熔铸堆焊复合法制造的轧辊堆焊层纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、合金锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀等优良性能，因此，世界各国均在积极地从事各种电渣熔铸堆焊复合轧辊制造工艺的研究和开发。

国外主要包括奥地利及捷克斯洛伐克和日本等国家在从事电渣熔铸堆焊复合轧辊方面的开发。虽然我国是世界上最早进行电渣冶金技术研究、开发和应用的国家，但在生产应用上与国外相比，尚存在着很大的差距。目前国内除了在冷轧辊用钢锭和小型冷轧辊的制造上得到了一定的应用外，在电渣熔焊堆焊复合制造轧辊上的研究较少，而且在国内未见有电渣熔焊堆焊复合制造轧辊设备及应用先例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渣熔铸堆焊复合(再)制造金属轧辊的设备，用于电渣熔铸堆焊技术复合制造及复合再制造复合层金属轧辊。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述设备复合制造及复合再制造金属轧辊的工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电渣熔铸堆焊复合制造及复合再制造金属轧辊的设备，包括：结晶器、自耗电极组、抽锭装置；其中，

所述结晶器采用两级结晶器，包括T型结晶器和铜质水冷结晶器，T型结晶器位于铜质水冷结晶器的上部，并且T型结晶器与铜质水冷结晶器之间通过绝缘材料连接；

所述T型结晶器外壁包裹感应线圈，该感应线圈连接中频电源，用于化渣形成熔池以及加热轧辊表面；在T型结晶器的靠近绝缘材料的位置设有钢水液面检测装置，用于检测结晶器内钢水液面信号；

所述自耗电极组通过电源变压器与结晶器内的底部挡板形成供电回路，其中，自耗电极为一极，底部挡板为一极，通电后形成供电回路；

所述抽锭装置与所述底部挡板连接，用于将轧辊从结晶器向下方抽出。

进一步，所述自耗电极组由尺寸相同的多支电极并联而成。

进一步，所述自耗电极组可以采用套管形状的电极。

进一步，所述T型结晶器由耐火材料制作而成。

进一步，所述绝缘材料为高温绝缘垫。