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无论采用何种冶炼方式,对原料和辅助材料的要求均很严格。冶炼时选用硫、磷以及其他杂质含量低的优质生铁和废钢。对造渣材料如石灰和萤石、铁矿石以及各种铁合金、脱氧剂、增碳剂等除了有严格的质量规定外,使用前还要彻底干燥,以防气体和夹杂带入钢水中。冶炼须在炉体良好的情况下进行。冶炼好并且成分合格的钢水一般在高出液相线温度80~120℃下出钢。若采用真空处理或浇铸,出钢温度要相应提高,以补偿这些工序带来的温度损失。出钢、真空处理和浇注所用的出钢槽、钢水包、中间罐以及钢锭模、浇道、冒口等均经过严格的检查,以避免钢水在出钢、处理和浇注过程中带入夹杂。轧辊钢锭的浇注可分为上注和下注。与上注法相比,采用下注法浇注的钢锭表面质量要好。但下注法对浇道耐火材料的要求严格。



使钢水凝固后与锻钢轴形成冶金结合。随着钢液不断注入,不断凝固,结晶器向上移动,最终形成外层为高速钢,辊芯和辊颈为锻钢的复合轧辊。由于外层材料经电渣精炼,洁净度高,可满足冷轧的要求,用作冷轧工作辊。日本日立公司用ESR法生产了尺寸为φ425 mm × 1880 mm的冷轧半高速钢轧辊。ESR法存在的 问题是成本较高,且难以制造较大的轧辊,另外,电渣渣料中含较多的CaF,会逸出HF、SiF4、SF6等有害气体,危害工人健康,造成环境污染。ESR法生产的半高速钢辊坯经轻锻后,在1060℃淬火和500℃回火后加工成轧辊,表面硬度为97 HS,有良好的耐磨性和抗事故能力。 我国科学家也发明了电渣熔铸制造复合轧辊方法。以预先制造好的辊芯为电渣熔铸的内结晶器,以需复合的轧辊外套层材料为电渣熔铸的自耗电极。该装置外结晶器的内径和连体双U形坩埚金属液出口的直径等于需复合的复合轧辊的外径;自耗电极的熔化速率控制在100-1000 kg/h。自耗电极可为一根或两根以上。该方法可使复合轧辊获得较窄的过渡层和良好的复合性能。



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3)电渣重熔法(ESR)。电渣重熔是一种广泛应用于优质钢生产的重熔工艺,最初该工艺主要用于脱氧、脱硫,再加上控制凝固的作用,使非金属夹杂物的分布特性大为改善。其主要优势如下:a) 细化晶粒;b) 减少钢中非金属杂质及夹杂;c) 改善钢的热加工性能;d) 减少组织的宏观偏析和观偏析,改善工具钢和模具钢中碳化物分布。近年来,在普通电渣重熔法基础上发展起来的旋转电渣熔铸法已用于制造高速钢复合轧辊。旋转电渣熔铸法的基本原理是在作为芯部材料的圆柱状高强度合金钢周围放置同心水冷铸模,并在锻钢和铸模之间放置由高速钢或半高速钢制成的自耗电极,自耗电极电渣重熔的同时,锻钢轴与结晶器同步旋转,二者之间的空隙不断被重熔的高速钢或半高速钢钢液充满,钢液将锻钢轴表面熔融,


