新型国产离心复合轧辊用保护渣试制
赵立新1，赵文辉1，邹丰2
（1.天津重型装备工程研究有限公司，天津，300457；2.北京天力创玻璃科技开发有限公司，
北京，100020）
摘要：通过渣系成分优化及其性能检测，最终肯定了代号为TLC-32型国产保护渣，其关键的粘度-温度曲线和高温物性指标，在相同温度下，略低于现用入口保护渣，综合性能优良。采取“工艺不变，等质量替换”试用方案，选择在制轧辊产品进行试用，结果表明：在工艺参数相近条件下，TLC-32保护渣成膜性能好、高温流动性能优于入口保护渣；试制件探伤合格，结合层熔合良好，没有夹渣缺点；研制取得了成功。
关键词：保护渣，高温粘度和物性，试制，轧辊探伤 中文分类号： 文献标志码：B 文章编号:
Research and production of a new type fused flux for centrifugal
composite roller
Zhao Lixin1, Zhao Wenhui1, Zou Feng2
heavy industries research & development Co., Ltd, Tianjin, 300457; 2. Beijing TianLiChuang
science and technology of glass develop Co., Ltd, Beijing, 100020)
Abstract：By optimization of slag composition and property test, finally we find a type of flux named as TLC-32, Under same temperature condition, high temperature viscosity and property of flux is slightly lower than existing imported flux, overall performance is better than the imported. The experiment take the principle of ‘the addition of flux is same in the technology’, we choose the roller product as the trial experiment. The result showed that under the condition of same control parameters, the film-forming property of flux is good, the high temperature flow property of flux is better than the imported flux; Ultrasonic test result of the trial roller is qualified, The bonding layer of roller is good without any inclusion. The trial experiment obtained success.
Key words: Fused flux, high temperature viscosity and property, trial produce, UT of roller
离心复合铸造轧辊已普遍应用于热连轧机及中板轧机[1]。公司自2003年起引进德国耶勒公司的卧式离心复合轧辊生产技术以来，已为宝钢、鞍钢等国内各
大钢厂生产千余支工作辊，产品质量和产量逐年稳步提升，博得了较好的市场反应。公司轧辊生产中，外层离心浇注完毕后，采用机械翻转方式向其内表面加入保护渣，在离心进程至充芯进程中，起到外层金属保温和防氧化作用。实践证明，优质的防氧化熔剂是取得结合层无缺点轧辊的重要保障[2]。保护渣属于轧辊生产必备辅料，但保护渣作用机理及影响因素，如化学成份、粘度-温度曲线、浇注温度、距离时刻等参数研究较少，国内相关研究较少关注，也没有引发生产厂家的足够重视，但对于国产保护渣研制却是必需经历的进程。
研究表明，离心复合轧辊用保护渣须具有如下性能。[3]
1. 铺展性能良好。在离心层离心铸造进程中，温度在1100-1400℃范围，保护渣应具有良好流动性，使其在离心进程中能够快速铺展至离心铸件内表面。
2. 高温粘度适当。在必然温度范围内粘度转变平缓并维持必然的粘度值（温度在950-1150℃），使其在离心机停机、铁模吊运和组装进程中，使保护渣不致在停止转动后沿外壳内表面流出，失去防氧化作用。
3. 排渣性能良好。在芯部铁水浇注温度范围内，随着不断浇入的金属液逐渐上浮至冒口部位排出，不致残留在结合层内形成夹杂缺点。
公司现采用法国某公司生产的OPF 72型保护渣，属于浮渣玻璃系列，利用温度范围为1050-1150℃，堆积密度为1.5g/cm3，其主要化学成份如下：SiO2：35-45%，CaO：15-25%，MnO2：15-25%，CaF2：5-15%。OPF 72型保护渣用于高速钢、高铬钢、高铬铁轧辊生产，利用温度高，轧辊规格大，产品附加值较高。经公司连年利用实践表明：OPF 72质量稳固、性能优良，因保护渣问题致使夹杂等质量问题大体取得杜绝。但最近几年来由于环境和本钱原因，致使国外厂家减少或不生产该类型保护渣，国外采购变得困难，而国内也没有直代替代产品，即将影响轧辊正常生产。因此研制开发出一款质优价廉的国产替代保护渣显得尤其迫切。我公司与北京天力创玻璃科技开发有限公司（下称天力创）开展合作研发，重点对“三高”轧辊用保护渣开展了研制工作，提出了研制线路和评价标准，通过渣系设计、性能检测对比、轧辊产品试用等工作，成功研制出用于公司轧辊产品的高性能国产保护渣，打破了国外垄断局面，使保护渣采购本钱降低50%以上。 1. 实验进程 试样制备
由天力创公司负责渣系设计，共选取大于32种成份进行检测优化，最终肯定代号为TLC-32型保护渣，检测其化学成份、高温物性、高温粘度等性能指标，并与入口保护渣进行平行对比，综合评价国产保护渣，采用实验室坩埚制备试用所需保护渣。
实验件选择在制高铬铸铁轧辊，数量为1支；试用方案采取“工艺不变，等质量替换”原则，即保护渣加入方式和加入量维持不变。轧辊经退火及机加工后，对其全辊身进行超声波探伤检测。 实验检测
保护渣化学成份采用X-Ray荧光光谱仪；保护渣高温粘度测试采用美国原装入口的Theta旋转式高温粘度仪，测试方式为：测试温度范围为900-1400℃，降温速度为12℃/min，随着温度降低，转子转速从35rpm逐渐降低至，通过记录转子扭矩转变来表征熔体粘度随温度转变情形；高温物性测试仪由北京电影机械研究所制造，检测方式为：将保护渣磨细，压制成Φ3×3mm圆柱后放入炉膛内加热，记原始高度为100%，圆柱试样高度随温度升高而逐渐坍塌，75%点就代表圆柱高度降至初始高度的75%，现在所对应的温度就是75%典型高度的温度值，实验选择95%、75%、50%、25%四个特征高度进行温度记录。
实验件轧辊探伤检测执行厂内标准，超声波探伤仪选择HS-511型，对轧辊全辊身进行扫查，重点检测外层质量、外层厚度和结合层质量。 2. 国产保护渣检测对比 外观颜色对比
保护渣外观颜色及颗粒度情形如图1所示。TLC-32保护渣颜色为黑褐色，入口保护渣OPF 72为黄褐色，颜色不同明显；二者粒度散布接近。
TLC-32
OPF 72
图1 保护渣外观颜色及颗粒度比较
Fig 1 Appearance and granularity compare of flux
新型国产离心复合轧辊用保护渣试制赵立新
