專利名稱：大型高鉻鑄鐵軋輥準(zhǔn)差溫?zé)崽幚淼闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋輥的熱處理工藝，具體的說是一種大型高鉻鑄鐵軋輥的準(zhǔn)差溫?zé)崽幚砉に嚒?br>
背景技術(shù)：
軋輥是軋鋼生產(chǎn)的主要并且經(jīng)常耗用的部件，軋輥質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到軋制質(zhì)量和軋機(jī)生產(chǎn)率的高低。軋輥的內(nèi)在性能和質(zhì)量，除了材料本身成本的特征外，主要是在熱加工中形成。熱加工即熱處理是通過溫度的變化改變鋼的組織，從而改善其使用性能。生產(chǎn)中，為了使大型軋輥的輥身表面硬度、淬硬層深度、以及殘余應(yīng)力狀態(tài)得到進(jìn)一步的保證和提高，提出對軋輥進(jìn)行差溫?zé)崽幚?。差溫?zé)崽幚碇饕峭ㄟ^快速加熱熱處理工件的局部，并使該局部加熱到足以使該處的組織發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的溫度，而其他區(qū)域的溫度基本不發(fā)生變化、組織也無變化，最終達(dá)到有效控制工件不同區(qū)域性能的目的。差溫?zé)崽幚淼募訜岱绞桨娂訜?、燃?xì)饧訜帷⑷嵝噪娀?扇形弧幕)加熱等，并且都是在專用的差溫?zé)崽幚頎t內(nèi)進(jìn)行。但是差溫?zé)崽幚頎t一般是針對普通尺寸的軋輥制作，對于某些特殊的直徑為1米甚至超過1米的超大型中寬厚板軋機(jī)用的高鉻鑄鐵軋輥來說，設(shè)計(jì)專門的差溫?zé)崽幚頎t并不符合低碳經(jīng)濟(jì)的原則。為了讓大直徑的高鉻鑄鐵軋輥也能進(jìn)行類似差溫?zé)崽幚碓淼臒峒庸?，申請人希望可以采用已有設(shè)備的高溫煤氣爐對大直徑的高鉻鑄鐵軋輥進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚?。所謂準(zhǔn)差溫處理即為非嚴(yán)格意義上的差溫?zé)崽幚恚皇墙栌貌顪責(zé)崽幚淼母拍羁刂茻崽幚砉ぜ木植考訜?。然而高溫煤氣爐自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不適用直接進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚?，高溫煤氣爐燒嘴內(nèi)除爐門處的下部設(shè)置有一個(gè)防止?fàn)t門處溫度過低的燒嘴外，其余10個(gè)燒嘴全部設(shè)計(jì)在爐體的上部。每個(gè)燒嘴的加熱能力為35萬kcal/h，燒嘴的加熱能力的大小可調(diào)，當(dāng)達(dá)到最大通量的時(shí)候是大火火焰。由于燒嘴大都設(shè)置在爐體的上方， 爐體內(nèi)部沒有爐內(nèi)氣氛循環(huán)裝置，上、下部溫差可達(dá)70°C左右，在熱處理時(shí)容易造成產(chǎn)品整體受熱不均勻，導(dǎo)致輥身硬度均勻性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種能用高溫煤氣爐對高鉻鑄鐵軋輥進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚淼墓に嚒榻鉀Q上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是大型高鉻鑄鐵軋輥準(zhǔn)差溫?zé)崽幚恚褂酶邷孛簹鉅t對大型高鉻鑄鐵軋輥進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚?，包括以下步驟，A.使用雙層枕鐵將軋輥架設(shè)在高溫煤氣爐的臺(tái)車上，軋輥的下輥面距離臺(tái)車表面 800 900mm ；在軋輥輥身上、下輥面的中間位置各壓裝好測溫用的鎧裝熱電偶；將臺(tái)車推入高溫煤氣爐內(nèi)，關(guān)閉爐門；B.第一階段預(yù)熱第一階段預(yù)熱的保溫溫度為590 650°C，打開高溫煤氣爐的所有燒嘴對軋輥進(jìn)行加熱，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5 30°C /h ；當(dāng)輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達(dá)到590 650°C時(shí)，保溫Ih ；C.第二階段預(yù)熱第二階段預(yù)熱的保溫溫度為690 780°C，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5 30°C /h ；當(dāng)輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達(dá)到690 780°C時(shí)，保溫Ih ；D.淬火加熱Dl.第二階段預(yù)熱結(jié)束后，使高溫煤氣爐的所有燒嘴均達(dá)到最大通量用大火對軋輥進(jìn)行加熱；D2.當(dāng)輥身上輥面的溫度達(dá)到Acl+30 60°C時(shí)，除保留因防止煤氣內(nèi)漏而一直燃燒的1個(gè)燒嘴為小火外關(guān)閉所有燒嘴，使高溫煤氣爐內(nèi)及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導(dǎo)；當(dāng)輥身上輥面的溫度降低到Acl時(shí)，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱；如此反復(fù)，直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時(shí)達(dá)到Acl+30 60°C范圍內(nèi)；D3.繼續(xù)打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱，使升溫速度達(dá)到300-500°C /h ；當(dāng)輥身上輥面的溫度設(shè)定的淬火溫度時(shí)，除控制防止煤氣內(nèi)漏的1個(gè)燒嘴為小火火焰外，關(guān)閉其他所有燒嘴，使高溫煤氣爐內(nèi)及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導(dǎo)；當(dāng)輥身上輥面的溫度降低到低于淬火溫度時(shí)，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱；如此反復(fù)，直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時(shí)達(dá)到設(shè)定的淬火溫度范圍內(nèi)；D4.間斷的用大火對軋輥進(jìn)行加熱，使輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度保持在設(shè)定的淬火溫度范圍內(nèi)，并且輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度之差小于5°C，關(guān)閉所有燒嘴停止對軋輥加熱；E.冷卻將軋輥從高溫煤氣爐中吊出，按照常規(guī)冷卻工藝進(jìn)行冷卻。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述軋輥輥身兩端的上、下輥面的也各壓裝一支鎧裝熱電偶，所述輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度值、升溫速度取輥身同一側(cè)的三支鎧裝熱電偶的對應(yīng)值的平均值。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是本發(fā)明使用高溫煤氣爐對大型高鉻鑄鐵軋輥進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚淼墓に嚕喜顪責(zé)崽幚淼幕竟に嚩?，對軋輥進(jìn)行了兩次預(yù)熱均溫后，將軋輥上輥面的溫度提升到一定的溫度，即給出一定的過熱度。這個(gè)溫度不能太高(即不能超過Ad)，太高就會(huì)造成輥身各部進(jìn)入奧氏體化的時(shí)間不一致，導(dǎo)致周向輥身頸向硬度落差不一致。也不能太低，過熱度太低，就會(huì)失去差溫?zé)崽幚硇Ч?，同時(shí)造成工序時(shí)間延長。此溫度按Acl+30 60°C控制， 具體根據(jù)軋輥的規(guī)格型號(hào)及工藝要求進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)輥身上輥面接近此過熱度時(shí)，直接開啟大火加熱，利用大火的攪拌作用，快速加熱使輥面快速達(dá)到工藝溫度即為Ac3 ；之后停火保溫，通過熱傳導(dǎo)使整個(gè)軋輥外層達(dá)到工藝溫度；最后再進(jìn)行一定時(shí)間的保溫冷卻，一方面使軋輥一定工作層深獲得足夠的奧氏體化時(shí)間，另一方面避免軋輥輥面溫度超溫造成組織粗大。本發(fā)明要求在裝爐時(shí)，使用雙層枕鐵將軋輥架高至軋輥的下輥面距離爐體的臺(tái)車 800 950mm以上的位置，該架設(shè)的高度參考軋輥的直徑進(jìn)行，以保證軋輥上方距離爐體上部距離大于500mm為最好，例如當(dāng)輥身直徑未超過1000mm，故使用雙層枕鐵將其架高至 900mm 950mm。這樣做的目的是避開爐內(nèi)下部低溫區(qū)，同時(shí)也防止?fàn)t體上部火焰直接噴射到軋輥上而引起軋輥局部過熱、過燒現(xiàn)象。本發(fā)明在淬火加熱脈沖等溫控制工藝段操作時(shí)， 只使用大火火焰加熱，而不使用小火火焰，是為了防止熱量集中在爐內(nèi)上部區(qū)域，造成軋輥受熱不均，并且大火加熱可以對爐內(nèi)溫度的均勻起到攪拌作用。使用上下各三支鎧裝熱電偶的形式，更精確的檢測和掌握輥身整體的加熱控制，便于了解整體加熱情況。本發(fā)明充分挖掘了現(xiàn)有設(shè)備的潛能，解決了中寬厚板軋機(jī)用的高鉻鑄鐵軋輥因規(guī)格尺寸特點(diǎn)不能使用現(xiàn)有差溫爐生產(chǎn)；因使用高溫煤氣爐存在加熱溫度不均勻，硬度均勻性不易控制等缺陷的問題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，6月份 10月份共生產(chǎn)準(zhǔn)差溫高鉻鑄鐵軋輥16支，硬度均勻性彡4HS達(dá)到15支占93. 8%，比未實(shí)施前硬度均勻性彡4HS只有50%左右，提高了 40 %，同時(shí)硬度合格率也達(dá)到了近90 %。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明高鉻鑄鐵軋輥外層的主要化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.大型高鉻鑄鐵軋輥準(zhǔn)差溫?zé)崽幚?，其特征在于使用高溫煤氣爐對大型高鉻鑄鐵軋輥進(jìn)行準(zhǔn)差溫?zé)崽幚恚ㄒ韵虏襟E，A.使用雙層枕鐵將軋輥架設(shè)在高溫煤氣爐的臺(tái)車上，軋輥的下輥面距離臺(tái)車表面 800 900mm ；在軋輥輥身上、下輥面的中間位置各壓裝好測溫用的鎧裝熱電偶；將臺(tái)車推入高溫煤氣爐內(nèi)，關(guān)閉爐門；B.第一階段預(yù)熱第一階段預(yù)熱的保溫溫度為590 650°C，打開高溫煤氣爐的所有燒嘴對軋輥進(jìn)行加熱，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5 30°C /h ；當(dāng)輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達(dá)到590 650°C時(shí)，保溫Ih ；C.第二階段預(yù)熱第二階段預(yù)熱的保溫溫度為690 780°C，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5 30°C /h ；當(dāng)輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達(dá)到690 780V 時(shí)，保溫Ih ；D.淬火加熱Dl.第二階段預(yù)熱結(jié)束后，使高溫煤氣爐的所有燒嘴均達(dá)到最大通量用大火對軋輥進(jìn)行加熱；D2.當(dāng)輥身上輥面的溫度達(dá)到Acl+30 60°C時(shí)，除保留因防止煤氣內(nèi)漏而一直燃燒的 1個(gè)燒嘴為小火外關(guān)閉所有燒嘴，使高溫煤氣爐內(nèi)及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導(dǎo)； 當(dāng)輥身上輥面的溫度降低到Acl時(shí)，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱；如此反復(fù)， 直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時(shí)達(dá)到Ac 1+30 60°C范圍內(nèi)；D3.繼續(xù)打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱，使升溫速度達(dá)到300-50(TC /h ；當(dāng)輥身上輥面的溫度設(shè)定的淬火溫度時(shí)，除控制防止煤氣內(nèi)漏的1個(gè)燒嘴為小火火焰外，關(guān)閉其他所有燒嘴，使高溫煤氣爐內(nèi)及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導(dǎo)；當(dāng)輥身上輥面的溫度降低到低于淬火溫度時(shí)，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進(jìn)行加熱；如此反復(fù)，直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時(shí)達(dá)到設(shè)定的淬火溫度范圍內(nèi)；D4.間斷的用大火對軋輥進(jìn)行加熱，使輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度保持在設(shè)定的淬火溫度范圍內(nèi)，并且輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度之差小于5°C，關(guān)閉所有燒嘴停止對軋輥加熱；E.冷卻將軋輥從高溫煤氣爐中吊出，按照常規(guī)冷卻工藝進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型高鉻鑄鐵軋輥準(zhǔn)差溫?zé)崽幚恚涮卣髟谟谒鲕堓佪伾韮啥说纳?、下輥面的也各壓裝一支鎧裝熱電偶，所述輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度值、升溫速度取輥身同一側(cè)的三支鎧裝熱電偶的對應(yīng)值的平均值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型高鉻鑄鐵軋輥準(zhǔn)差溫?zé)崽幚?，包括軋輥的裝爐擺放、第一階段預(yù)熱、第二階段預(yù)熱、淬火加熱的工藝過程。在裝爐時(shí)，使用雙層枕鐵將軋輥架高至軋輥的下輥面距離爐體的臺(tái)車800～950mm以上的位置，目的是避開爐內(nèi)下部低溫區(qū)，同時(shí)也防止?fàn)t體上部火焰直接噴射到軋輥上而引起軋輥局部過熱、過燒現(xiàn)象。在淬火加熱控制操作時(shí)，只使用大火火焰加熱，而不使用小火火焰，防止熱量集中在爐內(nèi)上部區(qū)域，造成軋輥受熱不均，并且大火加熱可以對爐內(nèi)溫度的均勻起到攪拌作用。本發(fā)明解決了中寬厚板軋機(jī)用的高鉻鑄鐵軋輥因規(guī)格尺寸特點(diǎn)不能使用現(xiàn)有差溫爐生產(chǎn)；因使用高溫煤氣爐存在加熱溫度不均勻，硬度均勻性不易控制等缺陷的問題。
文檔編號(hào)C21D11/00GK102352431SQ201110313488
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者張建, 程志平 申請人:中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司