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CN104353776A - 一种轧钢机机架的铸造工艺 - Google Patents

一种轧钢机机架的铸造工艺 Download PDF

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CN104353776A CN201410577699.8A CN201410577699A CN104353776A CN 104353776 A CN104353776 A CN 104353776A CN 201410577699 A CN201410577699 A CN 201410577699A CN 104353776 A CN104353776 A CN 104353776A
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吴卫明
吴正平
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Abstract

本发明公开了一种轧钢机机架的铸造工艺，包括根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入铸型中，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，追后对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品；该工艺生产出的机架表面质量良好，无大面积粘砂或气缺陷，且该铸造工艺大大缩短了生产时间，提高了生产效率，生产成本低。

Description

一种轧钢机机架的铸造工艺
技术领域
本发明设计一种大型铸钢件的铸造工艺，具体涉及一种轧钢机机架的铸造工艺。
背景技术
随着经济快速、持续发展,推动了铸钢件产量的快速增长。而未来生产高质量、高附加值，以及特殊材质及性能的大型铸钢件将成为铸钢行业新的发展方向。机架是大型铸钢件的典型件之一，机架是轧钢机械上关键承载结构件,除保证良好的表面质量和较高的尺寸精度外,还必须保证优良的力学性能,以满足其在苛刻条件下的工作需求，对机架的要求越来越高，而现有铸钢车间由于投产时间短，冶金附具储备不足，按原有工艺组织生产，难以保证生产周期，所以必须结合车间实际生产情况，研发出一种新的机架铸造工艺，能制备出高质量的机架，以满足工作的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种轧钢机机架的铸造工艺，该工艺生产出的机架表面质量良好，无大面积粘砂或气缺陷，且该铸造工艺大大缩短了生产时间，提高了生产效率，生产成本低。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种轧钢机机架的铸造工艺，包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆50-55mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1580℃，浇注时间为12min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静9h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至700℃时保温9min，然后炉冷却至318℃，随后打开炉门继续缓冷至100℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至450℃并保温1.5h，再次炉热至585℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至325℃后保温11min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述轧钢机机架的铸造工艺中，包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆50mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1550-1600℃，浇注时间为9-15min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静9-13h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至700-715℃时保温9min，然后炉冷却至310-325℃，随后打开炉门继续缓冷至100-125℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至425-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-590℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
前述轧钢机机架的铸造工艺中，包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆52mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1550℃，浇注时间为15min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静11h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至715℃时保温9min，然后炉冷却至310℃，随后打开炉门继续缓冷至125℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至434℃并保温1h，再次炉热至580℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至300℃后保温13min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
前述轧钢机机架的铸造工艺中，包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆55mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1600℃，浇注时间为9min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静13h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至710℃时保温9min，然后炉冷却至325℃，随后打开炉门继续缓冷至115℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至425℃并保温1.2h，再次炉热至590℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至315℃后保温10min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
前述轧钢机机架的铸造工艺中，步骤（2）中利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌。
本发明的有益效果是：
本发明中在制备机架铸型时采用酯硬化水玻璃石英砂为造型材料，酯硬化水玻璃石英砂属于自硬砂，与CO2硬化水玻璃石英砂相比，酯硬化水玻璃石英砂流动性、透气性好，强度高，硬化后起模，尺寸稳定，铸件精度高，可回收性好。
在发明中的铸型的毛面部指用来浇注形成机架中不需要加工的那个面的位置，一般铸件有需要加工和不需要加工的表面，不需要加工的表面为毛面部，本发明在铸型的毛面部上涂覆了铬铁矿树脂砂，铬铁矿砂具有更高的耐热性，而且热导率比硅砂高出很多，涂覆在毛面部有利于防止粘砂及裂纹缺陷的产生，最终有利于提高铸件质量。
本发明在对机架原材料进行冶炼时利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌，这样能达到除气、去夹杂的目的。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种轧钢机机架的铸造工艺，具体包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆50mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作，在利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1580℃，浇注时间为12min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静9h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至700℃时保温9min，然后炉冷却至318℃，随后打开炉门继续缓冷至100℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至450℃并保温1.5h，再次炉热至585℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至325℃后保温11min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
实施例2
本实施例提供一种轧钢机机架的铸造工艺，具体包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆52mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作，在利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1550℃，浇注时间为15min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静11h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至715℃时保温9min，然后炉冷却至310℃，随后打开炉门继续缓冷至125℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至434℃并保温1h，再次炉热至580℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至300℃后保温13min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
实施例3
本实施例提供一种轧钢机机架的铸造工艺，具体包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆55mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作，在利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1600℃，浇注时间为9min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静13h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至710℃时保温9min，然后炉冷却至325℃，随后打开炉门继续缓冷至115℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至425℃并保温1.2h，再次炉热至590℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至315℃后保温10min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种轧钢机机架的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆50-55mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1550-1600℃，浇注时间为9-15min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静9-13h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至700-715℃时保温9min，然后炉冷却至310-325℃，随后打开炉门继续缓冷至100-125℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至425-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-590℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
2.根据权利要求1所述的轧钢机机架的铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆50mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1580℃，浇注时间为12min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静9h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至700℃时保温9min，然后炉冷却至318℃，随后打开炉门继续缓冷至100℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至450℃并保温1.5h，再次炉热至585℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至325℃后保温11min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
3.根据权利要求1所述的轧钢机机架的铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆52mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1550℃，浇注时间为15min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静11h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至715℃时保温9min，然后炉冷却至310℃，随后打开炉门继续缓冷至125℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至434℃并保温1h，再次炉热至580℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至300℃后保温13min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
4.根据权利要求1所述的轧钢机机架的铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）根据实际轧钢机机架的尺寸以酯硬化水玻璃石英砂为造型材料制备机架的铸型，在铸型的毛面部涂覆55mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）采用EBT电弧炉粗炼和LF精炼工艺冶炼铸造机架的原材料得到机架原材料液，具体操作为：
先用EBT电弧炉对机架原材料进行熔化及氧化，然后送入LF精炼炉进行精炼剂脱气工作；
（3）将冶炼后的机架原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中，浇注温度为1600℃，浇注时间为9min；
（4）将注入机架原材料液的铸型室温镇静13h，然后取出浇注出的机架毛坯，对机架毛坯进行热处理，具体操作如下：
a退火：将机架毛坯炉热至710℃时保温9min，然后炉冷却至325℃，随后打开炉门继续缓冷至115℃出炉空冷至室温；
b淬火：将步骤a中退火后的机架毛坯缓慢炉热至425℃并保温1.2h，再次炉热至590℃后用水喷淋机架毛坯快速降温；
c回火：将经淬火后的机架毛坯在室温下再次入炉并炉热至315℃后保温10min后出炉空冷至室温；
（5）对热处理后的机架毛坯进行超声及磁粉无损检测，检测合格的即为机架成品。
5.根据权利要求1所述的轧钢机机架的铸造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中利用LF精炼炉进行精炼的过程中通入氩气进行并搅拌。
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