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1、线 材 预 精 轧 辊 环 的 离 心 铸 造攀 钢 设 备 处 邓 建 勇【 摘 要 】 线 材 厂 预 精 轧 辊 环 ,原 设 计 采 用 碳 化 钨 材 质 ,在 使 用 中 频 繁 出 现 开 裂 、 爆 辊 问 题 ,严 重 影 响 了 线 材厂 的 生 产 ,同 时 使 生 产 成 本 大 幅 度 上 升 。 为 了 保 证 线 材 厂 的 正 常 生 产 以 及 降 低 成 本 ,我 们 开 发 研 究 离 心 铸 造 辊 环的 工 作 。 通 过 一 年 多 的 开 发 研 究 ,研 制 出 适 用 于 精 轧 辊 环 的 合 金 成 分 和 适 应 的 离 心 铸 造 工
2、艺 。【 关 键 词 】 辊 环 离 心 铸 造1 辊 环 的 化 学 成 分 设 计111 碳碳 是 材 质 中 最 主 要 的 元 素 。 适 量 的 碳 和 相 应 的冷 却 速 度 使 辊 环 组 织 中 获 得 一 定 量 的 碳 化 物 ,以 满足 耐 磨 性 和 综 合 力 学 性 能 的 要 求 。 为 此 ,碳 量 控 制在 310 316 % ;112 硅硅 是 强 石 墨 化 元 素 ,可 抑 制 碳 化 物 的 析 出 ,控 制碳 化 物 的 数 量 。 同 时 ,硅 溶 于 基 体 ,可 提 高 抗 氧 化 性和 疲 劳 强 度 。 但 硅 降 低 热 导 率 和 淬
3、 透 性 ,含 量 不 宜过 高 。 为 此 ,硅 量 控 制 在 018 112 % ;113 锰锰 既 进 入 碳 化 物 ,也 溶 于 金 属 基 体 中 ,锰 对 提 高淬 透 性 有 很 好 的 效 果 。 经 试 验 ,适 量 的 锰 是 解 决 辊环 铸 造 热 裂 的 重 要 元 素 。 但 锰 强 烈 地 降 低 Ms 点 ,导 致 淬 火 组 织 中 出 现 大 量 残 余 奥 氏 体 ,影 响 辊 环 耐磨 性 ;易 诱 化 马 氏 体 相 变 ,增 大 辊 环 内 应 力 ,使 辊 环脆 裂 倾 向 增 大 。 为 充 分 发 挥 锰 的 有 利 作 用 ,限 制 不良
4、 影 响 ,锰 控 制 在 018 112 % ;114 磷 和 硫磷 量 高 时 组 织 会 出 现 大 量 的 磷 共 晶 ,这 对 提 高组 织 的 抗 磨 性 和 切 削 加 工 性 是 有 利 的 。 但 过 量 的 磷会 使 辊 环 脆 裂 严 重 。 磷 控 制 在 0125 0130 % ;硫 在 辊 环 中 是 极 其 有 害 的 元 素 , 要 求 S 2 ,属 厚 壁 铸 件 ,须 变 转 速 浇 注 。参 考 设 计 手 册 和 文 献 报 道 ,开 浇 转 速 定 为 500r/min ,浇 入 约 1/ 2 2/ 3 时 ,提 升 转 速 至 750r/ min 直
5、至 浇 完 。铁 液 浇 注 温 度 对 质 量 影 响 较 大 。 在 铸 型 、 成 分一 定 时 ,浇 注 温 度 高 ,铁 液 凝 固 慢 ,结 晶 组 织 粗 大 ,降低 辊 环 的 力 学 性 能 和 抗 疲 劳 强 度 ,对 辊 环 的 质 量 极为 不 利 。 根 据 合 金 成 分 ,确 立 开 浇 温 度 为 13301380 。浇 注 时 ,不 适 当 的 浇 注 速 度 会 导 致 辊 环 热 裂 ,组织 分 层 ,气 孔 和 结 疤 等 铸 造 缺 陷 。 参 考 文 献 和 试 验结 果 ,确 立 浇 注 时 间 为 20 30s。浇 注 完 后 ,辊 环 在 型
6、内 继 续 转 动 15 分 钟 ,然 后减 速 停 机 ,卸 下 辊 环 毛 坯 。 将 取 出 的 毛 坯 立 即 埋 入21 2003 年 第 1 期干 砂 中 ,缓 冷 至 室 温 取 出 。3 辊 环 的 热 处 理311 软 化 退 火 处 理铸 态 的 辊 环 毛 坯 ,硬 度 高 ,内 应 力 大 。 采 取 软 化退 火 处 理 ,降 低 硬 度 ,消 除 内 应 力 ,改 善 切 削 加 工 性能 。软 化 退 火 处 理 工 艺 如 图 1 所 示 。图 1 辊 环 坯 退 火 处 理 工 艺312 辊 环 的 淬 火 回 火 处 理辊 环 在 使 用 过 程 中 承 受
7、 的 冲 击 力 较 小 ,应 主 要考 虑 有 良 好 的 耐 磨 性 。 因 此 淬 火 工 艺 着 重 于 提 高 硬度 而 不 需 过 多 考 虑 韧 性 的 提 高 。 淬 火 组 织 中 若 残 留奥 氏 体 过 多 ,辊 环 使 用 时 会 发 生 相 变 ,引 起 体 积 膨胀 ,导 致 材 料 发 生 脆 裂 。 综 合 考 虑 ,淬 火 温 度 定 为960 980 (见 图 2) 。图 2 辊 环 淬 火 工 艺回 火 处 理 的 目 的 是 消 除 辊 环 淬 火 过 程 中 产 生 的残 余 应 力 ,确 保 使 用 安 全 、 可 靠 。 回 火 温 度 不 宜 高
8、 ,选 择 250 300 (见 图 3) 。图 3 辊 环 回 火 工 艺4 辊 环 的 性 能 及 应 用411 性 能对 辊 环 取 样 检 验 ,退 火 状 态 :组 织 为 珠 光 体 + 碳化 物 + 磷 共 晶 + 石 墨 。 回 火 状 态 :组 织 为 回 火 马 氏体 + 碳 化 物 + 磷 共 晶 + 石 墨 。对 辊 环 毛 坯 本 体 作 硬 度 检 测 ,结 果 列 于 表 1。表 1 辊 环 坯 硬 度 检 测 结 果HRC铸 态 59. 0 56. 8 59. 9 58. 7 57. 0退 火 态 39. 9 31. 0 37. 5 40. 8 39. 9回 火
9、 态 55. 1 52. 9 55. 8 53. 9 51. 2412 使 用 情 况预 精 轧 机 组 原 设 计 为 碳 化 钨 材 质 的 辊 环 ,使 用中 受 激 冷 激 热 和 瞬 时 冲 击 的 影 响 ,碳 化 钨 辊 环 容 易出 现 爆 辊 ,造 成 早 期 报 废 ,如 1999 年 8 月 10 月 出现 爆 辊 达 12 件 (31000 元 / 件 ) ,给 生 产 带 来 极 大 损失 。1999 年 底 , 线 材 厂 开 始 使 用 离 心 铸 铁 辊 环(4200 元 / 件 ) 。 经 一 段 时 间 使 用 比 较 ,铸 铁 辊 环 不易 爆 裂 ,虽
10、然 一 只 碳 化 钨 辊 环 相 当 于 三 只 铸 铁 辊 环的 使 用 寿 命 ,但 使 用 表 明 ,采 用 铸 铁 辊 环 经 济 上 是 合算 的 。2000 年 至 20021 年 ,我 们 在 线 材 厂 预 精 轧 机 上进 行 了 离 心 铸 铁 辊 环 的 装 机 使 用 试 验 。 试 验 分 两 种方 式 :第 一 种 ,一 件 离 心 铸 铁 辊 环 与 一 件 外 购 辊 环 配成 一 组 使 用 ;第 二 种 ,两 件 离 心 铸 铁 辊 环 为 一 组 与 外购 辊 环 对 比 使 用 。 试 验 确 定 了 20 件 离 心 铸 铁 辊 环 ,同 期 使 用
11、 比 较 ,磨 损 情 况 如 表 2。表 2 离 心 铸 铁 辊 环 与 外 购 辊 环 使 用 情 况 对 比辊 环 平 均 磨 损 (mm) 平 均 过 钢 量 (t)离 心 铸 铁 辊 环 1. 5 1. 7 1500外 购 辊 环 1. 96 2. 01 1500正 常 使 用 的 情 况 下 ,离 心 铸 铁 辊 环 与 外 购 辊 环一 个 孔 次 的 寿 命 相 当 ,平 均 3 4 天 ,可 反 茬 使 用 ,离心 铸 铁 辊 环 使 用 寿 命 最 长 的 一 组 ,一 个 孔 次 达 20 个斑 ,磨 损 仅 6. 7mm ,装 机 使 用 表 明 ,在 同 样 的 使
12、用 条件 下 ,离 心 铸 铁 辊 环 的 抗 磨 损 优 于 外 购 辊 环 ,完 全 能替 代 外 购 辊 环 。5 经 济 效 益 分 析以 线 材 厂 年 产 30 万 吨 线 材 为 基 数 ,分 别 计 算 如下 :511 使 用 碳 化 钨 辊 环 所 需 费 用参 照 现 在 精 轧 碳 化 钨 辊 环 消 耗 0. 017kg/ t 钢 ,(下 转 第 22 页 )31四 川 冶 金 Sichuan Metallurgy轧 钢 企 业 由 于 采 用 了 兼 顾 环 保 的 轧 钢 生 产 技 术 和 与生 产 相 配 套 的 环 保 技 术 措 施 预 防 和 治 理 这
13、些 污 染源 ,并 做 好 绿 化 工 作 ,还 当 地 一 片 青 山 绿 水 。治 理 是 被 动 的 、 消 极 的 环 保 ,变 废 为 宝 才 是 主 动的 、 积 极 的 环 保 。 攀 钢 利 用 热 轧 钢 板 酸 洗 废 液 制 备高 纯 氧 化 铁 ,使 废 液 中 氧 化 铁 提 纯 、 升 级 为 市 场 上 俏销 的 软 磁 用 原 料 ,不 仅 改 善 环 境 ,还 创 造 了 新 的 经 济增 长 点 4 。215 根 据 产 业 链 优 化 的 要 求 ,进 行 企 业 重 组 ;根 据 时 代 要 求 ,构 建 以 人 为 本 、 以 顾 客 满 意 为 宗
14、旨 的企 业 文 化由 于 钢 铁 行 业 是 供 大 于 求 、 竞 争 激 烈 的 行 业 ,钢铁 企 业 之 间 重 组 很 频 繁 。 同 行 业 企 业 之 间 重 组 可 以走 精 品 化 之 路 ,实 现 规 模 效 益 ,轧 钢 企 业 与 非 钢 企 业之 间 结 合 可 以 实 现 优 势 、 技 术 互 补 ,培 养 复 合 型 人才 ,这 有 利 于 培 育 新 兴 产 业 。当 今 时 代 ,企 业 之 间 的 竞 争 ,从 表 面 看 是 产 品 、服 务 质 量 的 竞 争 ,从 深 层 次 看 是 人 才 的 竞 争 ,从 长 远看 是 企 业 文 化 的 竞
15、争 。 企 业 文 化 有 许 多 内 涵 ,从 企业 及 其 每 一 个 员 工 的 行 为 举 止 上 体 现 出 来 ,比 如 ,企业 尊 重 知 识 ,尊 重 人 才 ,员 工 有 紧 迫 感 ,求 进 步 求 创新 ,不 断 学 习 ,企 业 为 顾 客 着 想 敢 于 否 定 自 己 已 有 的产 品 和 服 务 ,不 断 推 出 顾 客 需 要 的 产 品 和 服 务 等 。3 结 语由 于 信 息 技 术 等 现 代 高 新 技 术 与 先 进 轧 钢 技 术的 融 合 ,轧 钢 设 备 、 工 艺 和 企 业 组 织 形 式 、 经 营 管 理目 前 已 发 生 变 化 ,今
16、 后 会 发 生 更 大 变 化 ,传 统 的 轧 钢工 业 将 会 呈 现 出 逐 渐 高 新 技 术 化 的 特 征 ,它 与 塑 料 、水 泥 、 玻 璃 等 原 材 料 工 业 的 竞 争 力 将 会 大 大 增 强 。参 考 文 献1. 张 树 堂 . 21 世 纪 轧 钢 技 术 的 发 展 . 轧 钢 J ,2001 , (1) :4 52. 立 足 前 沿 追 求 卓 越 攀 钢 独 创 超 细 晶 粒 钢 生 产 工 艺 . 攀 钢 日报 ,2002 年 4 月 26 日 第 七 版3. 贺 毓 辛 . 信 息 发 挥 及 钢 材 性 能 发 掘 论 钢 铁 工 业 信 息 化 . 轧 钢J ,2001 , (2) :6 74. 何 明 兴 ,何 安 西 ,陈 秀 云 . 钢 板
