辊套铸造装置及其制作方法和辊套与流程

本发明涉及技术辊套铸造技术领域，特别涉及一种辊套铸造装置，同时，本发明还涉及一种采用该辊套铸造装置的制作方法，以及采用该辊套铸造装置所铸造的辊套。

背景技术：

辊套主要用在大型初轧机轧辊两端的轴承部位，以具有对轴承的支撑和保护作用。而现有的辊套等套筒类铸件主要采用雨淋式铸造或离心式铸造，而对于大型轧机使用的外径φ1500mm以上，重量超过5t的辊套，由于受到离心设备及辅助工装等限制，无法实现工业化批量化生产。同时，现有的采用雨淋式即离心式铸造的辊套，容易产生辊套表面疏松、夹渣及气孔等缺陷。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种辊套铸造装置，以实现辊套的批量化生产，并可提高辊套的铸造质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种辊套铸造装置，包括底座箱，落座于所述底座箱上的冷型，以及放置于所述冷型上的冒口箱，该辊套铸造装置还包括：

型芯定位部，设置于所述底座箱上；

型芯，落置于所述型芯定位部上，并与所述冷型同轴布置，且于所述型芯与所述冷型及所述底座箱和所述冒口箱之间围构有以成型辊套的圆筒状的成型腔；

下注式浇注系统，与所述成型腔连接，并包括沿浇注方向串接于一起的竖浇道和横浇道，且所述横浇道与所述成型腔切线相连。

进一步的，所述竖浇道构造于浇注管上，所述横浇道构造于所述底座箱上。

进一步的，于所述冷型内壁上喷涂有锆英粉涂料。

进一步的，所述锆英粉涂料厚度为3～4mm。

进一步的，于所述冷型内壁上构造有内螺纹，所述锆英粉涂料覆设于所述内螺纹上。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的辊套铸造装置，通过将型芯藉由型芯定位部定位于底座箱上，以及将横浇道与成型腔切线相连，可实现钢液切线旋转充型流道，而实现辊套的切线式铸造，并可自上而下充型成型腔，从而可促使成型腔内的气体由顶部排出，不仅可防止辊套内表面出现疏松、夹渣及气孔等缺陷，同时，该铸造装置还可重复使用，从而可解决大外径辊套无法批量化生产的难题。

本发明的另一目的在于提出一种辊套铸造装置的制作方法，以提高辊套铸造装置的使用性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

s1、完成冒口箱及浇注管的造型准备；

s2、制作底座箱：根据所需铸造的辊套的尺寸规格制作相适配的底座箱，并将所述底座箱内的型砂捣实后，在干燥窑或退火炉温度为450°条件下干燥4h；

s3、制作型芯：

a、铸造型芯定位部，并将所述型芯定位部放置于所述底座箱中，且与所述底座箱同轴布置；

b、在所述底座箱上固定以所述底座箱的轴线为旋转轴的旋转刮板，并将所述旋转刮板的内径与所述辊套的外径匹配设置；

c、在所述型芯定位部上码砌铁砖构筑成与所述底座箱同轴设置的圆筒，并在所述圆筒的外壁上附着粘土砂，以使所述圆筒的外径与所述辊套的内径等同；

d、采用所述旋转刮板将所述圆筒外壁修整圆滑，并在所述圆筒的外壁上刷涂厚度为3～4mm的锆英粉涂料，采用煤气烧嘴进行干燥烘烤，以制得所述型芯；

s4、铸造冷型：根据所述辊套的外径铸造相适配的冷型，并在所述冷型的内壁上加工内螺纹后，将所述冷型转移至退火炉中预热350～400℃，再将所述冷型移出所述退火炉，并向所述冷型内壁上喷涂锆英粉涂料，且保证喷涂后冷型的外壁温度保持在180～220℃；

s5、合箱：在铸造工位组装所述底座箱、所述冷型及所述冒口箱和所述浇注管，并使所述冷型与所述底座箱同轴布置，而完成辊套铸造装置的制作。

进一步的，步骤c中，于所述圆筒外壁上排实的所述粘土砂的厚度为15～20mm。

进一步的，步骤s4中，所述锆英粉涂料的喷涂厚度为3～4mm。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的辊套铸造装置的制作方法，可通过在冷型内壁上构造内螺纹，可提高锆英粉涂料的附着力，从而可提高辊套铸造装置的使用性能，而可提高辊套表面的致密度，并可防止辊套表面出现疏松、夹渣及气孔等缺陷，进而能够提高辊套的铸造质量。

另外，本发明还涉及一种采用如上所述的辊套铸造装置铸造的辊套，辊套的质量配比为：c：1.2～1.8％，cr：0.8～1.6％，ni：0.4～1.2％，mo：0.2～0.6％，p≤0.020％，s≤0.020％。

进一步的，所述辊套的质量配比为c：1.45％，cr：1.20％，ni：0.80％，mo：0.40％，p：0.015％，s：0.010％。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的辊套铸造装置的结构示意图；

图2为图1中a-a线的剖视图；

图3为本发明实施例一所述的底座箱的结构示意图；

图4为本发明实施例一所述的底座箱的轴向剖视图；

图5为本发明实施例一所述的冷型的结构示意图；

图6为本发明实施例一所述的型芯定位部的结构示意图；

附图标记说明：

1-底座箱，101-壳体，102-加强筋，103-支撑座，2-竖浇道，3-横浇道，4-冷型，5-浇注管，6-浇杯，7-型芯，8-冒口箱，801-外凸部，9-型芯定位部，901-定位座，902-凸止口，903-定位孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本发明涉及一种辊套铸造装置，如图1及图2中所示，在其整体结构上，主要包括底座箱1，落座于底座箱1上的冷型4，以及放置于冷型4上的冒口箱8，还包括设置于底座上的型芯定位部9，落置于型芯定位部9上的型芯7，以及下浇注式系统。其中，型芯7与冷型4同轴布置，且于型芯7、冷型4及底座箱1和冒口箱8之间围构有以成型辊套的成型腔，而下浇注式系统则与成型腔连接，并包括沿浇注方向串接于一起的竖浇道2和横浇道3，且横浇道3与成型腔切线相连。

具体而言，结合图1和图3及图4中所示，本实施例的底座箱1整体被大致构造成圆环状，并包括壳体101以及填充于壳体101内部、并被捣实的型砂，且为便于前述横浇道3的布置，于壳体101上外伸设置有沿其切线方向布置的外伸段。上述的横浇道3即被构造于填充于该外伸段处的型砂上，且该横浇道3也沿壳体101的切线方向布置，也即横浇道3与成型腔切线相连，如此设置，可使得钢液切线旋转充型成型腔，而可防止辊套表面出现疏松、夹渣及气孔等缺陷。另外，为了便于设置型芯定位部9，于底座箱1上还构造有支撑座103，并于该支撑座103上构造有凹止口。此外，于壳体101的底部构造有间隔布置的多条加强筋102，以提高结构强度。且为了便于吊装底座箱1，于壳体101的两相对侧分别外凸设有间隔布置的两个吊柱。

由图1中所示，本实施例的冷型4整体被构造成圆筒状，且为了便于吊装冷型4，于冷型4的外壁上也构造有间隔布置的多个吊柱。本实施例的冒口箱8的结构则结合图1和图5中所示，其大致被构造成圆筒状，于冒口箱8上构造有沿径向外凸设置的突出部，且该突出部具体被构造成直角状，以提高补缩效果。

为了便于设置上述的竖浇道2，于冷型4一侧竖直布置有浇注管5，并于浇注管5中捣实有型砂，上述的竖浇道2即构造于该浇注管5的型砂中。另外，为了便于向竖浇道2内浇注钢水，于浇注管5的自由端固连有漏斗状的浇杯6。结合图1和图6中所示，本实施例的型芯定位部9包括圆形的定位座901以及固连于定位座901底部的凸止口902，且定位座901与冷型4同轴布置。基于此结构，结合凸1和图4中所示，对应于凸止口902，于底座箱1中的型砂上构造有可与凸止口902构成止口连接的凹止口，以提高型芯定位部9于底座箱1中的定位效果。此外，为了提高型芯定位部9于底座箱1中定位的稳定性，于定位座901及凸止口902上贯穿设置有供顶丝等定位件穿过的定位孔903。

本实施例的型芯7具体为采用铁砖砌筑于定位座901上的圆筒，且该圆筒与定位座901同轴布置。另外，为了提高辊套内壁的质量，于圆筒上还设置有粘土砂。且为了提高辊套的使用性能，粘土砂的厚度设为15～20mm。除此以外，为了提高辊套的铸造质量，本实施例中，于冷型4内壁上均匀喷涂有锆英粉涂料，且该锆英粉涂料优选采用锆英粉涂料，其具体为由锆英粉与膨润土按照体积比为90～110:2～8的配比混合而成，本实施例中，锆英粉与膨润土的体积比优选采用100:5。通过喷涂锆英粉涂料不仅可加强辊套外壁表面凝固致密度而提高表面质量，同时，也能使得辊套获得较好的使用性能。为了获得更好的使用效果，锆英粉涂料的喷涂厚度优选设为3～4mm。此外，为了进一步提高使用效果，于冷型4内壁上构造有内螺纹，上述锆英粉涂料即覆设于内螺纹上，如此可提高锆英粉涂料于冷型4内壁上的附着效果。

基于如上整体描述，本实施例的辊套铸造装置，通过将型芯7藉由型芯定位部9定位于底座箱1上，以及将横浇道3与成型腔切线相连，可实现钢液切线旋转充型流道，而实现辊套的切线式铸造，并可自上而下充型成型腔，从而可促使成型腔内的气体由顶部排出，不仅可防止辊套内表面出现疏松、夹渣及气孔等缺陷，同时，该铸造装置还可重复使用，从而可解决大外径辊套无法批量化生产的难题。

实施例二

本发明涉及辊套铸造装置的制作方法，该制作方法具体包括以下步骤：

s1、制作冒口箱8及浇注管5。

s1、制作底座箱1：根据所需铸造的辊套的尺寸规格制作相适配的壳体101，再向壳体101内填充型砂并捣实，并在型砂上构筑出横浇道3后，在干燥窑或退火炉温度为450°条件下干燥4h。

s2、制作型芯7：

a、铸造型芯定位部9，并将型芯定位部9放置于底座箱1中且与底座箱1同轴布置，再利用顶丝插入定位孔903中实现型芯定位部9于底座箱1内的定位。

b、在底座箱1内固定以底座箱1的轴线为旋转轴的旋转刮板，并将旋转刮板的内径与辊套的外径匹配设置。

c、在型芯定位部9上码砌铁砖构筑成与底座箱1同轴设置的圆筒，并在圆筒的外壁上排实厚度为15～20mm的粘土砂，以使圆筒的外径与辊套的内径等同；其中，为了提高使用效果，本实施例中粘土砂的厚度可优选设为17mm或19mm。

d、采用旋转刮板将圆筒的外壁修整圆滑后移除旋转刮板，并在圆筒的外壁上喷涂厚度为3～4mm的锆英粉涂料后，采用煤气烧嘴进行干燥烘烤，以制得型芯7；

s3、铸造冷型4：根据辊套的外径铸造相适配的冷型4，并在冷型4的内壁上加工内螺纹，将冷型4转移至退火炉中预热350～400℃，再将冷型4移出退火炉，并向冷型4内壁上喷厚度为3～4mm的锆英粉涂料，且保证冷型4的外壁温度保持在180～220℃之间。

s5、合箱：在铸造工位组装所底座箱1、冷型4及冒口箱8及浇注管5，并使冷型4与底座箱1同轴布置，而完成辊套铸造装置的制作。

本实施例的铸造辊套装置的制作方法，通过在冷型4内壁上构造内螺纹，可提高锆英粉涂料的附着力，从而可提高辊套表面的致密度，而可防止出现辊套表面疏松、夹渣及气孔等缺陷，进而能够提高辊套的铸造质量。

实施例三

本实施例涉及一种辊套，其采用实施例一所述的辊套铸造装置制成，其中，该辊套的质量具体配比为c：1.2～1.8％，cr：0.8～1.6％，ni：0.4～1.2％，mo：0.2～0.6％，p≤0.020％，s≤0.020％。而为了提高辊套的铸造质量，本实施例的辊套的质量配比优选为c：1.45％，cr：1.20％，ni：0.80％，mo：0.40％，p：0.015％，s：0.010％。

本实施例的辊套通过采用实施例一所述的辊套铸造装置制成，不仅可提高辊套的铸造质量，同时还可铸造出外径较大的辊套，并能实现辊套的批量化生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。