[發明專利]大型高鉻鑄鐵軋輥準差溫熱處理

有效

• 申請號: 201110313488.X
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102352431A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 張建;程志平
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C21D9/38
• 分類號: C21D9/38;C21D11/00;C21D1/18;C21D1/52
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及一種軋輥的熱處理工藝，具體的說是一種大型高鉻鑄鐵軋輥的準差溫熱處理工藝。

背景技術

軋輥是軋鋼生產的主要并且經常耗用的部件，軋輥質量的好壞直接關系到軋制質量和軋機生產率的高低。軋輥的內在性能和質量，除了材料本身成本的特征外，主要是在熱加工中形成。熱加工即熱處理是通過溫度的變化改變鋼的組織，從而改善其使用性能。

生產中，為了使大型軋輥的輥身表面硬度、淬硬層深度、以及殘余應力狀態得到進一步的保證和提高，提出對軋輥進行差溫熱處理。差溫熱處理主要是通過快速加熱熱處理工件的局部，并使該局部加熱到足以使該處的組織發生組織轉變的溫度，而其他區域的溫度基本不發生變化、組織也無變化，最終達到有效控制工件不同區域性能的目的。差溫熱處理的加熱方式包括電加熱、燃氣加熱、柔性電弧(扇形弧幕)加熱等，并且都是在專用的差溫熱處理爐內進行。但是差溫熱處理爐一般是針對普通尺寸的軋輥制作，對于某些特殊的直徑為1米甚至超過1米的超大型中寬厚板軋機用的高鉻鑄鐵軋輥來說，設計專門的差溫熱處理爐并不符合低碳經濟的原則。為了讓大直徑的高鉻鑄鐵軋輥也能進行類似差溫熱處理原理的熱加工，申請人希望可以采用已有設備的高溫煤氣爐對大直徑的高鉻鑄鐵軋輥進行準差溫熱處理。所謂準差溫處理即為非嚴格意義上的差溫熱處理，只是借用差溫熱處理的概念控制熱處理工件的局部加熱。然而高溫煤氣爐自身的結構設計并不適用直接進行準差溫熱處理，高溫煤氣爐燒嘴內除爐門處的下部設置有一個防止爐門處溫度過低的燒嘴外，其余10個燒嘴全部設計在爐體的上部。每個燒嘴的加熱能力為35萬kcal/h，燒嘴的加熱能力的大小可調，當達到最大通量的時候是大火火焰。由于燒嘴大都設置在爐體的上方，爐體內部沒有爐內氣氛循環裝置，上、下部溫差可達70℃左右，在熱處理時容易造成產品整體受熱不均勻，導致輥身硬度均勻性差。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種能用高溫煤氣爐對高鉻鑄鐵軋輥進行準差溫熱處理的工藝。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

大型高鉻鑄鐵軋輥準差溫熱處理，使用高溫煤氣爐對大型高鉻鑄鐵軋輥進行準差溫熱處理，包括以下步驟，

A.使用雙層枕鐵將軋輥架設在高溫煤氣爐的臺車上，軋輥的下輥面距離臺車表面800～900mm；在軋輥輥身上、下輥面的中間位置各壓裝好測溫用的鎧裝熱電偶；將臺車推入高溫煤氣爐內，關閉爐門；

B.第一階段預熱：第一階段預熱的保溫溫度為590～650℃，打開高溫煤氣爐的所有燒嘴對軋輥進行加熱，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5～30℃/h；當輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達到590～650℃時，保溫1h；

C.第二階段預熱：第二階段預熱的保溫溫度為690～780℃，控制燒嘴噴出的火焰為小火，使升溫速度為5～30℃/h；當輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度均達到690～780℃時，保溫1h；

D.淬火加熱

D1.第二階段預熱結束后，使高溫煤氣爐的所有燒嘴均達到最大通量用大火對軋輥進行加熱；

D2.當輥身上輥面的溫度達到Ac1+30～60℃時，除保留因防止煤氣內漏而一直燃燒的1個燒嘴為小火外關閉所有燒嘴，使高溫煤氣爐內及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導；當輥身上輥面的溫度降低到Ac1時，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進行加熱；如此反復，直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時達到Ac1+30～60℃范圍內；

D3.繼續打開所有燒嘴用大火對軋輥進行加熱，使升溫速度達到300-500℃/h；當輥身上輥面的溫度設定的淬火溫度時，除控制防止煤氣內漏的1個燒嘴為小火火焰外，關閉其他所有燒嘴，使高溫煤氣爐內及軋輥上部的熱量向軋輥的下部傳導；當輥身上輥面的溫度降低到低于淬火溫度時，再次打開所有燒嘴用大火對軋輥進行加熱；如此反復，直到輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度能夠同時達到設定的淬火溫度范圍內；

D4.間斷的用大火對軋輥進行加熱，使輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度保持在設定的淬火溫度范圍內，并且輥身下輥面的溫度與輥身上輥面的溫度之差小于5℃，關閉所有燒嘴停止對軋輥加熱；

E.冷卻

將軋輥從高溫煤氣爐中吊出，按照常規冷卻工藝進行冷卻。

本發明的進一步改進在于：所述軋輥輥身兩端的上、下輥面的也各壓裝一支鎧裝熱電偶，所述輥身上、下輥面的鎧裝熱電偶的溫度值、升溫速度取輥身同一側的三支鎧裝熱電偶的對應值的平均值。