专利名称：一种离心辊环毛坯组合工装铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种离心辊环毛坯的生产方法，尤其是一种离心辊环毛坯组 合工装铸造方法。
背景技术：
离心辊环主要用于热轧无缝钢管脱管、定径机架， 一般为珠光体材质， 要求高耐磨性及热稳定性。常规离心辊环生产工艺为生产平辊毛坯，再加工 出成品形状，该方式存在以下问题
① 常规工装为整体铸造毛坯，工装结构设为外围冷型和上、下端盖，离 心辊环铸型为金属型，但金属型的冷却能力是有限的，由于辊环孔型有一定 深度，靠近冷型的部分，铁水受冷型激冷影响组织性能较好，而冷型激冷的 区域是有限度的，超过激冷区域后，铁水散热慢，组织相对变得粗大，因此 易造成辊环孔型组织硬度的不均匀，耐磨性下降，影响产品的使用性能。
② 由于毛坯为平辊，导致辊环毛净比大，制作成本高。
发明内容
本发明的目的为克服上述不足之处，而提供一种离心辊环毛坯组合工装 铸造方法，提高辊环使用性能，降低制作成本。 本发明采用的技术方案是包括以下步骤
① 工装设计制作
工装结构设为外围冷型、上、下端盖和金属型孔型上环、下环，孔型上 环、下环的内端面设有与辊环外斜面形状相应的锥度，根据辊环成品尺寸， 孔型上环、下环予留一定的加工余量，孔型环与冷型均采用灰铸铁材质；
② 铁水采用中频炉熔炼；
③ 工装组合过程
将孔型环与冷型及上、下端盖在干燥窑进行干燥，干燥后在孔型环与冷 型内表面挂一定厚度的涂料，将孔型环与冷型及上下端盖组合在一起，形成 完整的组合工装；
④ 毛坯浇注
首先将组合好的工装安装在离心机上，离心转速达到工艺要求，然后将 合格铁水由熔炼炉倒入浇包中，最后在铁水温度达到工艺要求进行浇注，由 浇包浇入组合工装中；铁水在工装中凝固一定时间后，将毛坯从工装中取出 即可进行精整等后续工序。
本发明离心辊环工装由常规整体工装改为分体组合工装，由上下端盖、 上下孔型环与外围冷型组合的工装结构，可直接铸出辊环外斜面部分，由于 工装是孔型环与冷型组合，孔型环与辊环外斜面形状相近，孔型环用金属型 并且有一定的壁厚，增加了铁水与铸型的接触面积，加快了接触铁水的冷却， 细化了基体组织，提高了孔型组织硬度的均匀性，使辊环性能得以提高；由 于工装是组合方式，降低了辊环毛净比，外冷型损耗下降，孔型环损坏后只 须重新定做即可，而且孔型环重量较小，这样在生产过程中减少了工装的损 耗，降低了工装制作成本。离心辊环组合工装铸造技术在生产实践中已开始 实施，为天津钢管公司生产的辊环产品hTC48401及hTC49505现己全部采用 该生产方法，辊环孔型硬度由改进前的HSD55 58提高到HSD59 62。本发 明可用于热轧无缝钢管轧机的辊环生产。
图l为本发明的组合工装图。
图2为图1所示组合工装生产的毛坯与成品对比图。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明工装结构设为外围冷型1、上、下端盖21、 22和金属型孔型上环31、下环32，孔型上环31、下环32的内端面33设有 与辊环外斜面形状相应的锥度，根据辊环成品尺寸，孔型上环、下环予留一 定的加工余量，孔型环与冷型均采用灰铸铁材质；
产品规格①484/0160X265mm;工作层硬度HSD55-65;工作层厚度 》100mm;
铸造方法
(l)按照成品尺寸进行工装设计
上、下孔型环与外围冷型组合组成A1、 Bl、 Cl、 Dl面，保证辊环成品 外斜面A2、 B2、 C2、 D2的加工余量 A2、 D2点径向加工余量为22 mm
A2、 D2点轴向加工余量为25 mm B2、 C2点径向加工余量为23 mm B2、 C2点轴向加工余量为6.0mm
(2) 、将孔型上环、下环与冷型及上、下端盖在干燥窑进行干燥，干燥温 度500 600°C,干燥时间8~10h;
(3) 、将干燥后的孔型环与冷型内表面挂涂料，涂料厚度L0 5.0mm;
(4) 、将孔型上环、下环与冷型及上、下端盖组合在一起，形成完整的组 合工装；
(5) 、将组合工装安装在离心机上，离心机转数选择为600rpm;
(6) 、外层、芯部铁水分别由两台电炉同时熔化，将普通废钢、生铁、钼 铁、铬铁、镍板、硅铁、锰铁按下述成分混合放入炉中加热熔化
该辊环的化学成分是(重量％):
a、外层成分
C: 3.0 3.8、 P<0.20 、
Si: 1.2 2. 2、 S<0.05 、
Mn: 0.4 1.2、 Ni: 1.5 3.5 、
Cr: 0.4 1.0、 Mo: 0.3 1.2 、
Mg: 04、 其余为Fe;
b、芯部成分
C: 3.0 3.8、 P〈0.20 、
Si: 1.6 2.8、 S<0.05 、
Mn: 0. 3 1.0、 Cr〈0.5 、
Mg: 04、 其余为Fe;
(7)、炉前调整成分合格后将温度升至1480°C，在包内加入占钢水质
1.0%的球化剂及0.6%的孕育剂，而后出炉；
(8) 、浇包内外层铁水温度达到136(TC-140(TC进行浇注，钢水浇注速度 5. 0kg/s 10kg/s;
(9) 、芯部钢水温度达到1380°C-1420。C进行浇注，钢水浇注速度 5. 0kg/s 10kg/s;
柳、内、外层浇注时间间隔以外层出现固相线后迅速填芯； (11)、钢水浇注完毕30min离心机停机，将辊环从铸型中取出，入保温槽 保温即可。
权利要求
1.一种离心辊环毛坯组合工装铸造方法，其特征在于包括以下步骤①工装设计制作工装结构设为外围冷型、上、下端盖和金属型孔型上环、下环，孔型上环、下环的内端面设有与辊环外斜面形状相应的锥度，根据辊环成品尺寸，孔型上环、下环予留一定的加工余量，孔型环与冷型均采用灰铸铁材质；②铁水采用中频炉熔炼；③工装组合过程将孔型环与冷型及上、下端盖在干燥窑进行干燥，干燥后在孔型环与冷型内表面挂一定厚度的涂料，将孔型环与冷型及上下端盖组合在一起，形成完整的组合工装；④毛坯浇注首先将组合好的工装安装在离心机上，离心转速达到工艺要求，然后将合格铁水由熔炼炉倒入浇包中，最后在铁水温度达到工艺要求进行浇注，由浇包浇入组合工装中；铁水在工装中凝固一定时间后，将毛坯从工装中取出即可进行精整等后续工序。
全文摘要
本发明公开了一种离心辊环毛坯组合工装铸造方法，工装结构设为外围冷型、上、下端盖和金属型孔型上环、下环，孔型上环、下环的内端面设有与辊环外斜面形状相应的锥度，根据辊环成品尺寸，孔型上环、下环预留一定的加工余量，孔型环与冷型均采用灰铸铁材质；铁水采用中频炉熔炼；工装组合后进行毛坯浇注。本发明离心辊环工装由常规整体工装改为分体组合工装，可直接铸出辊环外斜面部分，降低了辊环毛净比，降低了工装制作成本，而且提高了孔型组织硬度的均匀性，使辊环性能得以提高。
文档编号B22D13/04GK101367122SQ20081005496
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者姜明亮, 王保宏, 白思诺 申请人:中钢集团邢台机械轧辊有限公司