本發明涉及輥環去應力,具體為一種軋鋼輥環用去應力設備及方法。
背景技術:
1、申請號為202110419501.3的中國專利申請公開了一種普通硬質合金輥環的熱處理方法,包括以下處理步驟:制備炭黑漿料噴涂劑;對輥環進行粗磨加工;采用炭黑漿料噴涂裝置對輥環進行均勻噴涂操作;對輥環進行加熱操作;采用風冷的方式對輥環進行快速冷卻操作;將輥環進行退火操作,退火溫度控制為460-500攝氏度,保溫時間控制為4-6小時,緩慢隨爐冷卻至室溫。
2、在上述技術方案中,目的是在輥環表面形成一層碳化鎢,以減少軋制過程的晶粒碎化,從輥環外部進行優化,從而提高輥環的生產強度,然而在現有的鋼筋軋制過程中,熱軋件與軋槽表面接觸,使得輥環表面溫度升高,這部分金屬要產生膨脹,而輥環深層的金屬溫度由于溫度升高較小,就會對輥環表面金屬產生壓應力;當輥環表層被冷卻水急冷后,表層金屬收縮,而深層金屬收縮不如表層金屬大,就會對表層金屬產生一個拉應力,如此反復交變熱應力,極容易使輥環產生熱疲勞裂紋,造成輥環槽底出現微裂紋,而由于此原因產生的裂紋,通常通過車床對槽型進行重新加工,車去表面出現細小裂紋的部分,再繼續使用,一旦沒有及時更換輥,微裂紋就會延伸,使得微裂紋變寬、變深、出現龜裂紋,嚴重者會造成輥環爆裂至破裂,導致軋鋼廠發生生產安全事故,所以,放任輥環內部的應力對輥環進行破壞,仍存在一定的安全隱患。
3、因此,對經過使用后的輥環從其內部去除因加工殘留的應力,以減緩輥環熱裂紋的形成速度是現有技術中仍需解決的技術問題。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種能從輥環內部去除因加工殘留的應力,以減緩輥環熱裂紋的形成速度的軋鋼輥環用去應力設備及方法。
2、為實現上述目的,本發明公開了一種軋鋼輥環用去應力設備,包括加熱爐和與所述加熱爐搭配使用的爐車,加熱爐包括上部的加熱室和下部的爐車停放室,所述加熱室配合有門體,所述爐車上沿所述加熱爐高度方向由下至上依次設有第一氣凝膠氈、支撐座、承重磚和承重板,所述承重板上端搭配有輥環架,所述輥環架用于放置輥環,當所述爐車停放于爐車停放室內時,所述支撐座對應于加熱室和爐車停放室分界位置,所述承重磚和承重板位于所述加熱室內。
3、將經過鋼筋軋制工作后處于現場待命狀態的輥環拆下,將輥環內的內孔套筒拆下,將無內孔套筒的輥環放置于輥環架內并依次陣列放置,操作人員將支撐車移動至加熱爐內,支撐車使支撐座對應于加熱室和爐車停放室分界位置,進而使支撐座與支撐臺相搭配,第一氣凝膠氈從加熱室下側將加熱室的熱量進行隔絕,關閉門體后根據工藝溫度曲線開始加熱無內孔套筒的輥環即可。
4、本發明通過利用加熱爐對經過鋼筋軋制工作后的輥環根據工藝溫度曲線進行加熱處理,使輥環內部各部分的溫度逐漸趨于一致,從而達到熱平衡狀態,使輥環內部的應力也會逐漸達到均衡狀態,進而消除輥環內外因溫度差異而產生的熱應力,從而有效地從輥環內部去除因加工殘留的應力,減少了輥環在軋鋼過程中因熱疲勞而產生的裂紋和爆裂風險,本發明具有能提高軋鋼生產過程中輥環的安全性和穩定性的優點。
5、其中,加熱室為位于支撐臺上側通過爐磚搭制的爐窯,爐窯的搭載方式與現有結構相同;支撐車為現有技術中具有鉸鏈機構或電動液壓推桿組作為升降機構的具有升降功能的運輸車。
6、作為優選,所述支撐座沿所述加熱爐寬度方向的側壁與所述支撐臺沿所述加熱爐寬度方向的內壁相抵,所述支撐座沿所述加熱爐深度方向的側壁與所述支撐臺后壁和所述門體相抵,所述支撐座與所述支撐臺的下端面位于同一平面,所述第一氣凝膠氈位于所述支撐座與所述支撐臺下側,所述加熱爐的門體靠近所述加熱室一側設有第二氣凝膠氈,所述第二氣凝膠氈呈回字形。
7、當所述爐車停放于爐車停放室內時,第一氣凝膠氈同時將支撐座與支撐臺的下端面進行封堵,從加熱室下側保證所述加熱室的密封效果;第二氣凝膠氈用于將加熱爐的門體與加熱室之間的間隙進行封堵,從加熱室開口處保證加熱室的密封效果,從而保持加熱室的溫度,防止加熱室內熱量傳導走后需要不斷加熱,造成能量損耗。
8、作為優選,所述支撐座呈回字形結構,所述支撐座內沿所述回字形結構的橫截面形狀布設有真空腔。
9、通過在支撐座內外兩側相對所形成的結構之間設置真空腔,形成真空,減少支撐座內側與支撐座外側產生的熱傳導和對流,從而達到優異的隔熱效果。
10、作為優選,所述承重磚的成分包括玻璃纖維和巖棉,進而使承重磚對承載板進行支撐的同時進行隔熱。
11、作為優選,所述承重磚靠近所述支撐座一端設有擋部。
12、擋部用于防止承重磚在支撐車移送的過程中沿支撐座的上端面發生滑動,影響對輥環架的支撐效果。
13、作為優選,所述輥環架包括架體和底板,所述架體和所述底板之間可拆卸連接,進而便于對架體進行拆裝,在疊滿一層輥環后,將架體放置于底板上,從而搭載更多的輥環,提高單次對輥環的加熱數量。
14、作為優選,所述架體和所述底板均為石墨材質,進而在保證輥環架承重效果的同時降低高溫對輥環架的影響;相較于其他耐高溫合金架,使用石墨材質的輥環架能夠降低成本。
15、本發明還公開了一種軋鋼輥環用去應力方法,包括如下步驟:
16、s1、將輥上的液壓裝置泄壓,夾出輥環組;
17、s2、拆下輥環組的內孔套筒后,將輥環放置在輥環架中;
18、s3、將帶有輥環的支撐臺送至加熱爐內,并關閉加熱爐的門體;
19、s4、開始加熱,使加熱爐內的輥環加熱至400攝氏度后,保持8小時;
20、s5、將400攝氏度的輥環加熱至700攝氏度后,保持10小時;
21、s6、開始降溫,將700攝氏度的輥環降低至100攝氏度后,保持12小時;
22、s7、將輥環降低至室溫狀態后,保持6小時,待輥環處于室溫狀態后,即完成輥環的應力去除。
23、通過利用加熱爐對經過鋼筋軋制工作后的輥環根據工藝溫度曲線進行加熱處理,通過逐步升溫和保溫使輥環內部各部分的溫度逐漸趨于一致,從而達到熱平衡狀態,使輥環內部的應力也會逐漸達到均衡狀態,進而消除輥環內外因溫度差異而產生的熱應力;再通過逐步降溫和保溫,待輥環重新恢復至室溫狀態時,取出輥環并重新使用輥環即可,從而減緩輥環熱裂紋的形成速度。
24、作為優選,所述步驟s5的過程如下;
25、s51、將400?攝氏度的輥環加熱至600?攝氏度后,保持4小時;
26、s52、將600攝氏度的輥環加熱至700攝氏度后,保持10小時。
27、實現溫度的緩慢升高,相較于將輥環直接從400攝氏度加熱到700攝氏度,會因為溫度的變化過快,導致內外收縮不一致,產生熱裂紋;緩慢升溫,可以使輥環內外兩側的收縮一致,達到輥環內部應力釋放的效果。
28、作為優選,所述步驟s7中,等輥環冷卻至100攝氏度以下后,將帶有輥環的輥環架取出,使輥環自然冷卻至室溫狀態,在室外使輥環自然冷卻即可,提高加熱爐的使用效率。
29、本發明能夠使輥環內部各部分的溫度逐漸趨于一致,從而達到熱平衡狀態,使輥環內部的應力也會逐漸達到均衡狀態,進而消除輥環內外因溫度差異而產生的熱應力,具有能減緩輥環熱裂紋的形成速度的優點。