[發(fā)明專利]一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810269903.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108372286B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜周華;董艷伍;曹玉龍;侯志文;曹海波;徐銘翔;孫經(jīng)哲;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D23/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的裝置，其特征在于包括重熔復(fù)合變壓器電源、重熔復(fù)合短網(wǎng)、重熔自耗電極、結(jié)晶器法蘭、T型結(jié)晶器的上部結(jié)晶器、T型結(jié)晶器的下部水冷結(jié)晶器、引錠板18和大電流控制開關(guān)；結(jié)晶器法蘭上方與溜渣槽相配合，溜渣槽的頂端與有襯電渣爐相配合；所述的有襯電渣爐包括爐殼、鎂砂爐襯、導(dǎo)電底塊、有襯電渣爐溜嘴、石墨電極、化渣短網(wǎng)和化渣變壓器電源；并且有襯電渣爐配套有移動臺車和升爐翻包機(jī)構(gòu)；重熔復(fù)合短網(wǎng)的兩端分別與重熔自耗電極和引錠板連接，重熔復(fù)合短網(wǎng)與引錠板連接的導(dǎo)線上設(shè)置有大電流控制開關(guān)；引錠板頂面與軋輥輥芯底面固定連接；其中上部結(jié)晶器為導(dǎo)電結(jié)晶器，由非導(dǎo)電本體和導(dǎo)電石墨塊組成，導(dǎo)電石墨塊覆蓋固定在非導(dǎo)電本體的內(nèi)壁和頂面，導(dǎo)電石墨塊位于結(jié)晶器法蘭下方；上部結(jié)晶器與下部水冷結(jié)晶器之間用耐高溫絕緣板隔斷，下部水冷結(jié)晶器的側(cè)壁上裝配有液面檢測儀的探頭；重熔復(fù)合變壓器電源還通過短網(wǎng)導(dǎo)線與上部結(jié)晶器上的導(dǎo)電石墨板連接；重熔復(fù)合變壓器電源、重熔復(fù)合短網(wǎng)、導(dǎo)電石墨塊、重熔復(fù)合液態(tài)渣池、軋輥輥芯、引錠板與大電流控制開關(guān)構(gòu)成輥芯預(yù)熱供電回路；重熔復(fù)合變壓器電源、重熔復(fù)合短網(wǎng)、重熔自耗電極、重熔復(fù)合液態(tài)渣池和導(dǎo)電石墨塊構(gòu)成電極熔化與雙金屬復(fù)合供電回路；化渣變壓器電源、化渣短網(wǎng)、石墨電極、有襯電渣爐內(nèi)化渣液態(tài)渣池和導(dǎo)電底塊構(gòu)成有襯電渣爐化渣系統(tǒng)供電回路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的裝置，其特征在于所述的液面檢測儀選用型號為ML0C-2M，包括上傳感器探頭和下傳感器探頭；兩個傳感器探頭穿過下部水冷結(jié)晶器內(nèi)壁，其前端面與下部水冷結(jié)晶器的內(nèi)壁平齊；兩個傳感器探頭的高度差為15～20mm，兩個傳感器探頭的軸線在水平面上的投影形成夾角θ或重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的裝置，其特征在于所述的化渣短網(wǎng)的兩端分別與石墨電極和導(dǎo)電底塊連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的裝置，其特征在于所述的溜渣槽由溜渣槽鋼殼、溜渣槽鎂砂內(nèi)襯和石墨槽構(gòu)成，石墨槽的橫截面為半圓環(huán)形，溜渣槽鎂砂內(nèi)襯填充在石墨槽和溜渣槽鋼殼之間。

5.一種電渣重熔法制備雙金屬復(fù)合軋輥的方法，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的裝置，包括以下步驟：

(1)將自耗電極焊接于假電極上并懸掛固定在電渣爐橫梁支臂上；將軋輥輥芯立于引錠板上并焊接固定，使得軋輥輥芯與T型結(jié)晶器保持軸線重合；引錠板與結(jié)晶器下沿采用鎂砂和石棉繩密封；

(2)將渣料置于電阻爐中烘烤后隨爐冷卻備用；

(3)連通有襯電渣爐化渣系統(tǒng)供電回路，在有襯電渣爐中利用石墨電極進(jìn)行化渣；化渣結(jié)束后，斷開有襯電渣爐化渣系統(tǒng)供電回路；

(4)連接電極熔化與雙金屬復(fù)合供電回路和輥芯預(yù)熱供電回路，閉合重熔復(fù)合短網(wǎng)上的大電流控制開關(guān)，通過移動臺車和升爐翻包機(jī)構(gòu)進(jìn)行升爐翻包，將有襯電渣爐內(nèi)渣液經(jīng)有襯電渣爐溜嘴倒入溜渣槽，再沿溜渣槽流入T型結(jié)晶器內(nèi)壁與軋輥輥芯之間；

(5)隨著渣液的澆入，當(dāng)T型結(jié)晶器內(nèi)形成的重熔復(fù)合液態(tài)渣池的液面沒過上部結(jié)晶器的導(dǎo)電石墨塊下沿時，軋輥輥芯預(yù)熱供電回路自動導(dǎo)通，重熔復(fù)合液態(tài)渣池中不斷產(chǎn)生的電阻熱一方面使重熔復(fù)合液態(tài)渣池溫度繼續(xù)升高，另一方面對軋輥輥芯快速預(yù)熱；

(6)隨著軋輥輥芯不斷地被高溫渣池預(yù)熱，其表面溫度逐漸升高，預(yù)熱完成后，斷開大電流開關(guān)，關(guān)閉軋輥輥芯預(yù)熱供電回路；然后降低自耗電極至其端部插入重熔復(fù)合液態(tài)渣池，此時電極熔化與雙金屬復(fù)合供電回路導(dǎo)通，通過供電電壓和電流等參數(shù)的調(diào)整調(diào)節(jié)自耗電極插入渣池的深度；

(7)隨著自耗電極的不斷熔化，形成的工作層金屬熔池不斷填充結(jié)晶器與軋輥輥芯間的間隙，并在輥芯表面處開始雙金屬的復(fù)合過程，形成復(fù)合工作層；在下部結(jié)晶器的強(qiáng)制水冷作用下，復(fù)合工作層快速凝固；隨著雙金屬復(fù)合過程的進(jìn)行，啟動抽錠系統(tǒng)進(jìn)行抽錠并使重熔復(fù)合液態(tài)渣池和工作層金屬熔池保持穩(wěn)定，進(jìn)而保持電極熔化與雙金屬復(fù)合過程的穩(wěn)定有序進(jìn)行；

(8)隨著抽錠的進(jìn)行，復(fù)合工作層長度不斷增加，當(dāng)達(dá)到所需長度后，抬升自耗電極脫離重熔復(fù)合液態(tài)渣池，使電極熔化與雙金屬復(fù)合供電回路斷開，同時停止抽錠，即已制成軋輥輥芯外復(fù)合有工作層的雙金屬復(fù)合軋輥。