[发明专利]轧辊表面处理装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金机械设备技术领域，特别涉及一种轧辊表面处理装置及工艺。

背景技术

金属，例如钢铁，热轧生产过程中，高温状态下的坯料与轧辊接触的部位由于巨大的压力和剧烈的摩擦作用，坯料上的部分金属会和轧辊表面产生粘连，使这部分金属脱离坯料并形成钢屑粘在轧辊上(俗称粘钢)，钢屑在轧辊和轧机冷却水的作用下迅速冷却，硬度随着钢屑的冷却急剧变大，在随后的轧制过程中，粘有钢屑的轧辊会将坯料表面压出凹坑或沟槽，特别是当成品轧机的轧辊粘上钢屑后，将严重影响成品的表面质量，甚至造成废品。

轧辊容易粘上钢屑主要是因为轧辊和高温坯料之间的摩擦系数过大，使轧制过程中轧辊和坯料的摩擦状态由滑动摩擦变为粘着摩擦。在热轧工艺领域，围绕如何降低轧辊和坯料间的摩擦系数这一问题，出现了许多解决办法。

目前，常用的方法是在轧机入口处安装喷嘴，向轧辊和坯料之间喷高压水，使水压到轧辊和坯料的缝隙中形成一层高压水膜，利用水膜的润滑作用降低轧辊和坯料间的摩擦系数，该方法能较大程度减轻轧辊粘钢，提高产品的表面质量，但由于使用的介质为高压水，在润滑的同时会急剧降低坯料的温度，使坯料的变形抗力增大，轧制压力和轧机能耗增加，在生产厚度较薄的型钢时，该问题尤其突出，甚至严重影响生产的正常进行。

为了减轻上述高压水润滑带来的不利影响，出现了以乳化液代替高压水的解决方法，该方法将机油和水按照一定的比例混合成乳化液，为了在润滑的同时尽量不降低坯料的温度，通常采用较小压力、较小流量喷向轧辊和坯料之间，该方法虽然实现了在降低轧辊和坯料间摩擦系数的同时，不会显著降低坯料的温度，但却造成了润滑成本的升高和水的污染。

通常情况下，材料的成分或组织越接近，相互间的摩擦系数越大，因此 热轧生产时，同为钢质的轧辊与坯料间摩擦系数很大，容易发生粘钢。而不同成分或组织的材料间摩擦系数则较小。根据这一原理，有采用对轧辊表面喷涂涂层的处理方法，该方法通过改变轧辊表面的成分使其不同于坯料从而降低摩擦系数，但喷涂涂层处理法存在涂层附着力差、有孔洞和成本高等缺点。激光处理法则通过激光束对轧辊表面进行高温处理，使轧辊表面形成淬火组织使其不同于坯料从而降低摩擦系数，但激光淬火处理方法存在轧辊表面组织不均匀、摩擦系数不一致，轧辊表面硬度过大生产结束后修复困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轧辊表面处理工艺，以解决目前采用润滑介质造成坯料温度下降或污染环境的问题。

本发明的另一目的在于提供一种轧辊表面处理装置，以解决上述问题及更好的实施上述工艺。

为了解决上述问题，本发明提供的轧辊表面处理装置的技术方案如下：

一种轧辊表面处理装置，其包括：处理槽，用于容纳和轧辊表面发生氧化反应的氧化液；加热器，位于所述处理槽中或者位于所述处理槽附近，用于加热所述处理槽中的氧化液；支撑装置，位于所述处理槽侧面，用于支撑轧辊的辊颈。

根据上述轧辊表面处理装置的一种优选实施方式，所述处理槽呈开口向上的箱型结构，且所述处理槽上方还设有保温罩，以保持氧化液温度。

根据上述轧辊表面处理装置的一种优选实施方式，所述处理槽上边缘两侧设有左右对应的半圆形的槽口；所述保温罩也为开口向下的箱型结构，且所述保温罩下边缘两侧设有左右对应的半圆形的槽口，所述处理槽的槽口和所述保温罩的槽口分别对应，以通过轧辊的辊颈。

根据上述轧辊表面处理装置的一种优选实施方式，在所述处理槽的槽口的两侧，所述处理槽上边缘向外延伸有水平凸缘；在所述保温罩的槽口两侧，所述保温罩的边缘也向外延伸有水平凸缘；所述保温罩的水平凸缘设于所述处理槽的水平凸缘上方。

根据上述轧辊表面处理装置的一种优选实施方式，所述加热器为放置于 所述处理槽中的电加热块。

根据上述轧辊表面处理装置的一种优选实施方式，所述支撑装置包括：支架，设于所述处理槽两侧；支撑辊，包括主动支撑辊、从动支撑辊，所述主动支撑辊、从动支撑辊相互平行且可水平旋转地设于所述支架上，以使轧辊的辊颈设置在所述主动支撑辊、从动支撑辊之间；电机，与所述主动支撑辊连接，以驱动所述主动支撑辊旋转。

为了解决上述问题，本发明提供的轧辊表面处理工艺的技术方案如下：

一种轧辊表面处理工艺，其包括以下步骤：配制用于在轧辊表面形成氧化膜层的氧化液；加热氧化液；利用加热的氧化液预热轧辊的辊面；预热完毕，使氧化液和轧辊的辊面发生氧化反应；反应结束，移走并清理轧辊。