研究轧钢技术中连铸机辊子堆焊

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在钢铁工业生产中，轧钢工业的出现是现代工业革命的产物，高效能的轧钢工业和技术是钢铁冶金工业中钢材主要的成型方式。目前，钢铁工业正面临激烈的竟争，而轧钢一直是钢材成型的支柱技术，对世界经济的发展和社会文明起到基础性支持作用。
    轧钢技术在提高钢材产品质量方而起着重要的作用，而轧辊作为轧机的关键部件，其质量的好坏将对最终产品的质量以及轧机的生产效率起着举足轻重的作用。如何提高产品的竟争能力，最终的关键在于产品的质量和价格。据统计，我国某轧钢厂热轧每吨钢材需消耗1.46kg轧辊，折合人民币25元，冷轧每吨钢材消耗轧辊1.24kg轧辊，折合人民币35元。我国年产钢材己超过0.1Gt，年消耗轧辊约30亿元。因此，采用堆焊方法修复旧轧辊以提高轧辊的使用寿命己成为我国轧钢企业降低成本、提高效益的重要举措，也是符合我国节能节材、清洁生产的基本国策。到20世纪90年代，绝大多数大中型钢铁企业均具有了轧辊堆焊修复的能力，并为企业节能降耗奠定了技术基础，也取得了显著的经济效益。公司主要产品：复合耐磨钢板
    21世纪轧钢技术进步将集中于生产工艺流程的连续化、紧凑化，过程控制将实现轧材性能的高品质化、品种规格多样化及控制和管理的计算机化和信息化，所有这些要求作为主要部件的轧辊具有更高的表面质量和使用寿命，因为轧辊的质量直接影响着轧材表面质量和尺寸精度，而使用寿命将决定产品的生产效率，直接关系到产品的最终成本。
    在轧钢工业中，板坯连铸连轧(以下简称连铸)是近年来应用在我国钢铁行业的一项新技术。许多大、中型钢厂先后自行研制或引进了多条板坯连铸生产线。在连铸生产线上，辊子是最为重要的元件之一，在结晶器、支撑导向段、扇形段都有使用。它的作用是输送、夹持引锭杆和拉拔板坯。连铸导辊和输送辊的工作条件都非常恶劣，钢坯经若干对辊子导出，辊子同时承受冷热疲劳、高温氧化和磨损，其主要失效形式是辊面产生冷热疲劳裂纹和过度磨损。
    连铸机辊子的工况如下：
   (1)热冲击
    辊子由于接触热金属而被加热，然后又喷冷却水被冷却。加热的最高温度以及加热与冷却频率会发生变化，但这些热冲击总是会在辊子上产生表面裂纹。最高温度、接触时间、冷却速率以及频率影响磨损的速度，而且还影响磨损表面的化学成分。
    (2)腐蚀
    表面腐蚀是由于与冷却水接触而引起的。冷却水的成分由于局部影响，诸如水源、水与高温渣接触以及与绝热材料接触等而变化。PH值测量常常为5，有时甚至为4，这可导致应力腐蚀或晶间腐蚀，这两种腐蚀都会增大表面裂纹。
    (3)磨损
    连铸坯与铸机下部的辊子之间的摩擦，此处钢坯表面上发生的氧化会促使较高的磨损。
    (4)疲劳
    辊子的疲劳是由于辊子表面的高应力造成的弯曲而引起的。由热冲击或腐蚀形成的裂纹集中了疲劳应力，最终导致辊子断裂。
    (5)侵蚀
    这是由于在辊子表面与热坯之间接触而产生的蒸汽所引起的。很高的压力并造成高速冲击。
    目前，对辊子使用的条件要求越来越严，通常要求辊子芯部具有一定的韧性，以便承受扭转和弯曲应力，辊子表面则要求具有良好的耐热疲劳、耐磨性等，而这两方面的要求在冶金辊子生产上是相互矛盾的。
    在衡量连铸辊及输送辊的性能方面，“高效”连铸辊是个非常重要的相对概念，一般指连铸机扇形段平均过钢量达到120万吨以上。我国目前相当一部分企业使用的连铸辊其扇形段的寿命仍停留在30万吨左右，实际投入的维护费用与长寿命连铸辊相比要高出许多，给生产也带来了较多的问题。现在国外提及的“高效”连铸辊，一般指连铸机扇形段平均过钢量达到120万吨以上。平均过钢量能否提高和辊面材质(主要指堆焊层的材质状况)、辊坯材质、连铸生产设备等多方面都是有关系的。目前，就国内现有连铸设备，从堆焊层方面来讲，通过对药芯焊丝的研制，提高堆焊层的综合力学性能，进而提高连铸辊平均过钢量的空间还是很大的。
    由于国内药芯焊丝的品种少，研究没有形成系统化，且研究方向较为单一，而本文从向药芯粉中加入超细粉体的方法来研究，拓展了药芯焊丝的研究领域，从实际意义上来讲，使堆焊层的耐热疲劳性与耐磨性达到一个较高的水平，在实际生产中可以产生大幅度的经济效益。