冲天炉与感应炉双联试制浇注大棒轧辊

谢世强

摘 要：由于现有感应炉冶炼能力的限制，不能够满足浇注大棒轧辊铁水量，冲天炉铁水的化学成分又不能比较稳定的控制住，而铸铁轧辊的化学成分的稳定又是轧輥质量控制的一个关键因素，如何利用冲天炉与感应炉双联来冶炼铁水来浇注铸铁轧辊是我们这次探讨的主要内容。

关键词：铸铁轧辊；冲天炉；感应炉

马钢重机公司铸铁分厂现有2t、3t中频感应炉两座，1.5t、5t工频感应炉2座和一座6t的冲天炉。现在一般生产铸铁轧辊是用中频感应炉来生产的，而这次生产的大棒轧辊φ770和φ850轧辊的所需要的铁水量比较大，已经超出了中频感应炉所能冶炼的范围，而中频感应炉和工频炉是在两个厂房，并不能同时进行冶炼，依据现有的条件，只能利用冲天炉和工频炉同时冶炼铁水来浇注大棒轧辊。但是运用冲天炉浇注轧辊同时带来了比较大的困难，就是冲天炉铁水的化学成分以及其出铁温度很难控制，而这两项指标又是直接影响铸铁轧辊质量的关键指标，下面就这两个方面的控制我们制定了相关的工艺措施和要求。

1 大棒轧辊相关的技术要求

1.材质：无限冷硬球墨铸铁；

2.化学成分及机械性能符合GB/T1504-91之相关规定；

3.辊身硬度HSD55～58，辊颈硬度HSD40～45，辊身硬度有效层深度40～60mm。

2 试制准备工作

1.设计并制作了相应的工装模具；

采取了底注式浇注系统，铁水充型时便于排气，可以避免吸气和铁水氧化，

2.找一个要求与之相近的小铸铁轧辊进行试制，并同时对冲天炉的铁水成分进行化学分析，用以判断冲天炉所带来化学元素的含量，以便于进行对铁水化学成分的调整，同时对轧辊的硬度梯度降做了检测。

3 试制主要工艺要求

1.根据其技术要求我们选用了下表的化学成分：

2.冶炼要求：

（1）由于冲天炉的化学成分不易控制，采取把所有铁水所需的合金全部添加在工频感应炉中的方式；

（2）尽量多使用工频炉铁水，少用冲天炉的铁水。

3.球化孕育控制：

（1）由于辊身直径比较大，再加上球化孕育时间间隔较长，故选择球化衰退时间较长的重稀土球化剂；

（2）采取三次孕育处理：包底孕育、中间孕育、随流孕育；

（3）冲天炉铁水起初不球化，球化剂全部加在工频感应炉的铁水中，再将工频感应炉倒包倒入冲天炉铁水进行二次球化处理。

4.出铁要求：

（1）先出冲天炉的铁水，不球化，出完后测温，待温度合适后，再出工频感应炉的铁水；

（2）工频感应炉的出铁温度控制在1380℃～1460℃；出完后尽快将铁水冲入装有冲天炉的铁水包中，使铁水均匀混合并进行第二次球化孕育处理。

5.浇注要求：

（1）由于浇注温度过低导致铸件夹杂、冷隔现象发生，因此需要保证铁水浇注温度1250℃～1350℃；

（2）浇注过程中要控制好铁水浇注速度，尽量保持铁水的平稳，要按照先慢——后快——再慢的顺序浇注；

（3）保证瞬时孕育的均匀。

4 试制结果

1.化学成分：化学成分比较均匀，符合工艺要求，球化孕育良好；

2.辊身硬度：55.8～57.3HSD；

3.抗拉强度：479MPa、481MPa（在冒口上取样做的拉力试样），符合要求；

5 结论

通过试制表明：

1.轧辊的化学成分达到了工艺控制要求，说明此操作方式是可行的；

2.轧辊的各项指标满足其技术要求，说明所设计的轧辊工装和工艺可行，可以达到用户的要求；

综上所述，采取此种操作方式进行双炉冶炼浇注轧辊是可行的。

参考文献

[1]. 铸铁轧辊生产，王殿刚 杨和林 编著，冶金工业出版社，1988

[2].冶金轧辊技术特性概论，文铁铮 郭玉珍 编著，河北科学技术出版社 1995