一种适用钢厂生产钢坯(方钢)的结晶器再生新工艺。 钢厂生产的钢坯(方钢)是钢水通过结晶器流出后铸制而成的各种型号方钢,在钢水流出同时,结晶器周围有高压水冷却,铸制的方钢产品几何尺寸,公差尺寸及表面光洁度要求十分严格,用过数次后的结晶器,一组6个结晶器,每只寿命可铸166T钢水,铬层就脱落,内孔易出现大沟和坑,凹凸不平,直接影响钢坯质量和光洁度,结晶器因为是固定资产,不能销毁,只可放置不用,积压资金。
我国从50年代起就依靠日本进口结晶器,价格昂贵又不能及时满足需求,坏了的结晶器不能修复,只可报废,大约每年报废的结晶器约一万只,折合人民币几千万元。
本发明的目的是提供一种使结晶器再生的新工艺,通过较少时间,较低价格,将废结晶器再生,修复后的结晶器技术指标达到原技术指标,一台节约购置费50%。
发明的具体内容:
结晶器再生新工艺:
(1)退铬:
使用数次后的结晶器内孔易被拉出沟出现露铜现象,即为报废,如果继续使用直接影响钢坯轧制质量,修复结晶器,首先要对内孔及时退除硬铬,去污后的废结晶器置于具有微量(8.5%按重量%计)六次甲基四胺的盐酸溶液槽中,电解液深度高于零件的高度,加热盐酸溶液60-80℃,时间为10-15分钟将铬退掉,而后用冷水冲洗,擦净,准备进入下道工序(退火)。
(2)退火:
经过退铬处理后的废结晶器,用工具置入箱式电阻炉中,升温到600℃±30℃后使炉体恒温0.5-2小时,立即将紫铜材料的工件取出置入水中进行冷却,使其高度软化,目的是易磨光和拉拔。
(3)磨光:
采用空压机设备,风压力为3kg/cm2,用风动砂轮机和根据需要,选用不同型号的刚玉砂布,(如30#、60#、80#、120#刚玉砂布),对结晶器内孔打磨,(对结晶器内孔较深部位,首先用风动砂轮机和采用80#砂布,打成弧形,然后用铜板放在结晶器外层上轻轻敲击即可,平行度为±0.30mm,光洁度为△6以上。
(4)拉拔:
打磨后的结晶内孔尺寸规格大于结晶器标准,为恢复到尺寸指标,采用特制的内芯和外套对其进行拉拔挤压。
采用200T油压机和30T机械千斤顶各一台。根据需要,采用T8工具钢和炭素钢材料制作与结晶器内孔径相同标准的内芯一个,内芯按原结晶器内孔尺寸要求制作,另外根据打磨后的尺寸规格,采用T8制作拉拔量分别为0.40mm-1.20mm的外套,要求外套内孔带梢小于结晶器外径,拉拔时将特制内芯装入要修复的结晶器内孔,结晶器外径根据需要选择拉拔量的外套,并装入带梢地外套内孔中,通过千斤顶装退芯子,用200T油压机和50T机械千斤顶挤压拉拔,当结晶器被顶出200mm时,用机械千斤顶将油压机芯杆顶回,加上200mm顶杆再继续工作拉拔,使挤压量顺利延伸,直到结晶器内孔恢复到尺寸标准为止。拉拔后结晶器比原尺寸长30-40mm。
内芯制造:
T8工具钢和碳素钢需要锻、回火、热处理,硬度在50-55HR,镀铬层为0.003mm,几何形状,内芯长800mm;外径长方形为119×117±0.1mm,内孔φ90mm,外径弧度R5250mm,四边圆弧R8mm,锥度在800mm,长为0.8-1mm,光洁度△9。
外套制造:
材料T8工具钢和碳素钢,锻、回火、热处理、硬度在50-55HR,镀铬层为0.003mm,几何形状,外径320×320×40mm,内径分别为137.5和135.5mm,内径工作面10mm,其锥度2.5×30mm,光洁度△9。
内芯和外套与结晶器装配和拉拔时,要涂一层配制好的高级润滑油,防止拉伤和保持光洁度。
高级极润滑油有二种,配比分别为:
(1)由五种原料配制而成:
聚乙二醇20%,三乙醇胺20%,亚硝酸钠20%,碳酸钠20%,苯鉼二氢唑20%,稀释均匀混合即可。(均按重量%计)。
(2)也可采用下面材料配制而成。
20#-40#机油60%,高级凡士林油30%,豆油10%,稀释均匀混合即可(均按重量%计)。
以上二种根据实际情况任选一种。
(5)平头:
首先对拉长的结晶器一端用五齿锯锯掉,然后采用平头机平头,平行度±0.1mm,并同时采用风动砂轮机打光(磨光),为△6以上。
(6)喷铜:
拉拔后结晶器内孔尺寸虽恢复到尺寸规格,但外层尺寸厚度变小,需要喷铜来补充外层尺寸厚度,采用空压机(气泵),电机整流机和喷腔,使铜线熔化,涂在结晶器表面上,厚度按要求,电压380V。
(7)镀硬铬:
目的是要恢复结晶器内孔的硬铬层和光洁度。镀铬时将外层进行包扎后置于铬槽中,对其内孔进行镀铬,电压调整为5-7V,首先要高压7伏对工件进行冲击,然后慢慢降到中压(5伏),以免铬层出现粗糙现象,置于3-4小时,铬层厚度为5-6(nm)微米。
8成品。
积极效果和进步意义:
1、废物利用,每年全国大约报废的结晶器一万只左右,全部修复后,可节药购置费400多万元,具有显著的社会效益和经济效益。
2、本发明适用范围广、工艺简单、易操作、投资少、见效快,可在全国推广使用。