常法半钢轧辊铸造缺陷分析及控制

总第195期2012年第3期河北冶金HEBEIMETALLURGYTOTALNO1952012，NUMBER3常法半钢轧辊铸造缺陷分析及控制王素平唐山联强冶金轧辊有限公司，河北唐山063300摘要铸造半钢轧辊新型材质具有优良的性能，用于生产热轧带钢连轧机组的粗轧机架和精轧前段工作辊，还广泛应用于生产型钢、线材和棒材的粗轧机架。通过对常法半钢轧辊若干铸造裂纹、大面加渣、辊颈缩松、渣孔等缺陷的分析和攻关，根据具体缺陷采取有针对性的控制措施，收到了很好的效果。关键词常法半钢轧辊；铸造；缺陷；分析；控制中图分类号TG33317文献标识码B文章编号10065008201203005902ANALYSISABOUTCASTDEFECTSDSEMISTEELROLLANDITSCONTROLWANGSUPINGTANGSHANLIANQIANGMETALLURGICALROLLCO，LTD，TANGSHAN，HEBEI，063300ABSTRACTCASTINGSEMISTEELROLLWITHNEWTYPEOFMATERIALHASSUPERPERFORMANCECANBEUSEDTOPRODUCEWORKROLLFORROUGHROLLINGSTANDANDFORMERSECTIONOFFINISHINGROLLINGSETINCONTINUOUSROLLINGSETSOFHOTROLLINGSTRIPSTEEL，ALSOFORROUGHROLLINGSTANDSOFSECTIONSTEEL，WIRESTEELANDBARSTEE1SOMEAIMEDCONTROLMEASURESACCORDINGTOTHECONCRETEDEFECTAREADOPTEDBASEDONANALYSISOFTHEFOLLOWINGDEFECTSONTHENORMALMETHODCASTINGSEMISTEELROLLCASTINGCRACKS，LARGEAREAOFINCLUSION，DISPERSEDSHRINKAGEONROLLNECK，SLAGHOLEANDAGOODEFFECTGOTKEYWORDSNORMALMETHODSEMISTEELROLL；CASTING；DEFECT；ANALYSIS；CONTROL1前言铸造半钢轧辊新型材质具有优良的综合性能，是适应多种轧制条件的轧辊新材料，它不仅用于生产热轧带钢连轧机组的粗轧机架和精轧前段工作辊，而且还广泛应用于生产型钢、线材和棒材的粗轧机架，都获得了优良的轧制效果。但在生产过程中出现了一些铸造缺陷，如大面夹渣、冒口缩松、端面裂纹等，报废的轧辊近50，损失严重，需认真总结分析，采取措施加以控制。2原因分析常法铸造半钢轧辊过程中各种缺陷的形成有很多因素，而且往往这些因素对缺陷的产生都有一定影响，下面对几种缺陷产生的主要因素进行分析。21炉前控制钢水在熔炼过程中，熔炼时间过长，特别是碎玻璃保护的不及时，极易造成钢水被氧化，使钢水中形收稿日期201I一0919作者简介王素平1968一，女，工程师，1990年毕业于沌阳工学院锻压工艺及设备专业，现在唐山联强冶金轧辊有限工艺科工作，EMAILJISHUBUGONGYISINAEOM成过多的渣子。造成这种缺陷的主要原因是采用工频电炉熔炼，由于搅拌的作用，钢水翻腾带入钢水中的气体也相应增多，再加上出钢温度低，静置时间短，不利于渣子和气体的上浮，轧辊极易产生夹渣和气孔缺陷。22浇铸过程浇铸过程中，浇铸时间长、速度慢、温度低也使发生各种缺陷的机率增加，所以只有缩短浇铸时间，提高浇铸速度，保证浇铸温度，才能保证半钢轧辊的质量。23涂料冷型涂料的选择、使用温度、冷型涂料的厚度，对轧辊缺陷的产生有重要影响。24上下辊颈的造型造型尺寸、辊颈R部的修型、牛角入口的切入角度以及砂型涂料的涂刷质量对各种缺陷的产生同样存在影响。3各种缺陷产生的原因31裂纹缺陷常法半钢轧辊毛坯上存在的裂纹分为两种形S9总第195期式，即辊面上裂纹和辊面端部裂纹，出现这种裂纹缺陷后，在毛坯加工过程中不能去除；产生这种缺陷的主要原因是由于轧辊材质化学成分中的C、SI含量搭配不合理，冷型的涂料工艺不过关、造型工艺不合理、各种浇铸工艺控制不当。32大面夹渣半钢轧辊加工后，在工作面上存在的肉眼可见的各种夹渣缺陷统称为大面夹渣，主要是由于涂料的强度偏低、厚度控制不严格、型腔内和浇铸系统中的杂物、钢水内夹渣物引起的。33辊颈缩松、渣气孔加工后在半钢轧辊上下辊颈出现的各种渣孑L、夹渣、缩松、缩孔、气孔的缺陷，是由于钢水浇铸完成后，而冷却时间和冷却速度不同造成的；特别是上冒口端钢水补缩不足或控制时间不合理，更容易产生这类缺陷。4控制措施41裂纹的控制1实际生产中控制化学成分的变化。轧辊成品中C变化较大、SI变化较小，生产过程中必须严格按工艺要求控制化学成分，减少随意性。2炉前成分的控制。炉前C含量尽量控制在工艺的中下限，SI含量尽量控制在中限，同时保证足够的孕育量。常法半钢轧辊的硬度主要是通过热处理工艺达到，对化学成分必须严格控制。3涂料工艺。涂料时，涂料厚度必须保证达到0510MM，且保证均匀，否则应刮掉重涂，最终涂料厚度达到宜厚不宜薄，使得喷涂均匀。4造型工艺。造型时，上辊颈采取下泥芯工艺有利于钢水的收缩，防止因收缩受阻而导致裂纹的出现；下辊造型R部圆角修整时，直径尺寸尽量大，以等于或小于冷型直径尺寸50150MM为宜小直径轧辊取下限值，大直径轧辊取上限值，深度控制在150200MM。5浇铸工艺。浇铸钢水时，保持大流量的浇铸过程，缩短浇铸时间，保证浇铸速度。42大面夹渣的控制1炉前控制是关键，熔化过程中对炉内的渣60子，做到勤扒渣、扒彻底，并及时给钢水加碎玻璃进行保护。2出钢前，钢包要清理干净；出钢温度必须保持在15401550OC，确保钢水在包内有足够的静置时间，有利于渣子上浮。同时采用底漏包浇铸，钢包底吹AR，其主要作用是去O、去H、夹渣物尺寸变小，可以起到净化钢水的作用。3冷型涂料或挂砂时，保证涂料或挂砂的强度。在配制锆英粉涂料时，粘结剂的配比是关键。采用挂砂工艺时，增加膨润土用量可保证挂砂强度，加入量太多则易产生裂纹，造成挂砂脱落；加入量太少则砂子强度不够，浇铸时易造成冲砂引起夹渣。4上下辊颈造型完毕，砂型上的涂料要涂刷均匀，清理干净保证没有浮砂。合箱时，对型腔内的杂物也要清理干净，做到从根本上杜绝夹渣物的来源，减少形成夹渣的机会。43辊颈缩松、渣气孔的控制1避免上辊颈产生缩松和缩孔最有效的方法是加放保温发热冒口，以利于充分补缩，克服因温度偏低过早出现一层凝固硬壳，造成补缩通道阻碍。2掌握好点补冒口的时间，即在捣冒口时发现冒口中的钢水粘度增加；捣固不畅时，也就是冒口凝固以前，根据钢水量的多少，点补冒口最合适。3点补冒口后，再捣固冒口1O20MIN，然后用补缩保温剂覆盖好冒口起到保温的作用，防止冒口过早凝固，不利于补缩。4防止下辊颈缩松的产生，关键是减少下辊颈的加工余量，也可以采用在