CN115415496A - 一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法，包括：在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水，将所述初始钢水升温至第一预设温度，保温第一预设时间，添加金属铝，继续保温第二预设时间，得到中级钢水，在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣，待降温至第三预设温度，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型，对所述初始轧辊模型进行粗加工，并进行加热至第四预设温度，保温第三预设时间，进而出炉风冷至第五预设温度，重复至少两次升温及风冷，得到中级轧辊模型，对所述级轧辊模型冷却至室温，并精加工至预设尺寸，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊制备技术领域，尤其涉及一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法。
背景技术
高碳高速钢轧辊(简称高速钢轧辊)是问世时间最短、发展最快且应用前景最广的热轧辊材料。高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利，它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素，合金元素总量达10％～25％左右。
目前多数采用热轧的制备方法，热轧生产过程中，轧辊工作条件极其苛刻，不仅要有良好的耐磨性，还要有优异的抗高温氧化和热疲劳裂纹扩展能力，传统的高镍铬耐磨铸铁、半钢和高铬铸铁轧辊很难满足其要求，仍需解决轧辊耐高温性能低的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法，以更加确切地解决上述所述轧辊耐高温性能低的问题。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出复合变质处理高速钢轧辊制备方法，包括以下步骤：
在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水；
将所述初始钢水升温至第一预设温度，保温第一预设时间，添加金属铝，继续保温第二预设时间，得到中级钢水；
在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包；
在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部；
通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣，待降温至第三预设温度，将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型；
对所述初始轧辊模型进行粗加工，并进行加热至第四预设温度，保温第三预设时间，进而出炉风冷至第五预设温度，重复至少两次升温及风冷，得到中级轧辊模型；
对所述级轧辊模型冷却至室温，并精加工至预设尺寸，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
进一步的，所述高速钢轧辊材料按照重量份数包括：
废钢：25-40份；
硅铁：10-15份；
锰铁：10-15份；
硅锆合金：5-8份；
铜粉：12-16份。
进一步的，所述变质剂按照重量份数包括：
硅钙合金粉：20-22份；
高锰酸钾粉：20-22份；
纳米镁粉：18-20份；
锌粉：12-15份；
稀土硅铁粉：24-26份。
进一步的，所述在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水的步骤中，包括：
设定中频感应电炉为真空状态，并进行预加热；
将所述高速钢轧辊材料放置于预加热的中频感应电炉，通过再升温加热，以得到初始钢水。
进一步的，所述在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包的步骤前，包括：
将硼铁与无水乙醇溶液按照预设配比，以进行混合，以得到硼铁溶液。
进一步的，所述喂丝机包括：除尘罩、除尘烟道及喂丝孔，所述在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部的步骤中，包括：
将所述除尘罩扣合在所述钢包上，与所述钢包进行固定，以确定喂丝位置；
通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
进一步的，所述通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出的步骤中，包括：
通过将合金线置于喂丝机内，设定喂丝速度；
调节所述喂丝孔喂丝角度，以使得合金线完全进入所述钢包，并将产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
进一步的，所述通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣的步骤中，包括：
采集所述钢包区域的图像，并对图像进行预处理；
对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣；
基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，所述最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；
在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照所述最优扒渣路径进行扒渣。
进一步的，所述将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型的步骤中，包括：
将所述铸型加热，往模具内表面涂覆涂料乌烟；
模具内表面涂覆好乌烟后，启动所述离心铸造机，在所述离心铸造机旋转的过程中，往模具内浇注所述中级钢水；
待所述中级钢水完全浇注于所述模具，保持所述离心铸造机旋转，直至所述中级钢水冷却为固态，形成固态毛坯；
将所述固态毛坯从所述模具中取出，并继续冷却，以得到所述初始轧辊模型。
进一步的，所述对所述初始轧辊模型进行粗加工的步骤中，包括：
将所述初始轧辊模型分成四个部分，每个部分圆心角为90°；
分别对所述四部分孔型需用到的刀具走刀路径进行数控编程；
选定所述四部分孔型中任一部分为第一部分，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，铣出第一部分的基准；
根据所述基准为参照，对每一部分的孔型均进行粗加工。
本发明的有益效果：
本发明提出的一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法通过进行多次高温加热及降温，以使得高速钢轧辊能够适应温度变化，以得到更强的耐温性。
附图说明
图1为本发明的一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法的流程分解图；
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明提出一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法，包括以下步骤：
S1：在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水；
S2：将所述初始钢水升温至第一预设温度，保温第一预设时间，添加金属铝，继续保温第二预设时间，得到中级钢水；
S3：在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包；
S4：在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部；
S5：通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣，待降温至第三预设温度，将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型；
S6：对所述初始轧辊模型进行粗加工，并进行加热至第四预设温度，保温第三预设时间，进而出炉风冷至第五预设温度，重复至少两次升温及风冷，得到中级轧辊模型；
S7：对所述级轧辊模型冷却至室温，并精加工至预设尺寸，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
在本实施例中，在预热中频感应电炉后，对中频感应电炉进行抽真空，将海绵钛置于中频感应电炉中，抽真空，在20h～30h内使电炉内的压力降低至100pa，再在30h～50h内将炉内压力降低至8Pa～10Pa，通过抽真空后，对中频感应电炉升温至700℃～900℃，将高速钢轧辊材料放置于中频感应电炉，升温至1007℃～1025℃，以使得高速钢轧辊材料初步熔解，得到初始钢水，在初始钢水内依然存在固体物质，对初始钢水加热至第一预设温度，即1500℃～1550℃，保温第一预设时间，即30min，再添加金属铝起氧化作用，与未溶解的铁化物进行反应使得所有固体物质均被反应，得到中级钢水，将硼铁使用无水乙醇溶液(浓度为75％)进行溶解后，加入至中级钢水中进行充分搅拌，升温至1760℃～1800℃，并保温10h～12h，完成保温后出炉至钢包内，通过喂丝机将将含有变质剂的合金线喂入中级钢水内，其中，喂丝机又指喂线机，用于把合金芯线以适当的速度、设定的数量射入钢液深处，使其均匀弥散，达到脱氧、改变夹杂形态、微调成分等目的，通过将变质剂涂刷于合金线，变质剂材料能够使得中级钢水提升性能，添加的纳米镁粉能够形成涂层材料，对中级钢水起保护作用，在喂丝结束后，在钢包口处设有平移导轨，用于安装耐高温红外线摄像头，通过耐高温红外线摄像头在钢包表面进行平移移动，对中级钢水所发射红外光进行红外感应，以进行采集钢包区域的图像，分析出以下区域，近包壁区、扒渣减速区、流渣口区和快速扒渣区，其中扒渣减速区为毗邻近包壁区且位于近包壁区内侧的区域，快速扒渣区与扒渣减速区毗邻并位于其内侧，并且在对图像进行分区的基础上，制定扒渣策略，并对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣，基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径，在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照最优扒渣路径进行扒渣，通过自动扒渣后，降温至第三预设温度，即600℃～650℃，倒入至离心铸造机的铸型内，通过离心铸造机的转动，以使得中级钢水完全凝固为固态，以得到初始轧辊模型，将初始轧辊模型分为四个部分，选取其中一个部分作为基准点，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，以进行粗加工，待基准点加工后，对剩余部分均进行粗加工，完成粗加工升温至1050℃～1072℃，保温2h～3h后，出炉风冷至辊面温度为450℃～490℃时，重新入炉加热至600℃～650℃，保温10h～12h后，炉冷至温度为330℃～350℃，继续入炉加热至550℃～580℃，保温17h～18h后，炉冷至温度低于120℃，以得到中级轧辊模型，出炉空冷至室温，对中级轧辊模型切割至预设尺寸，并精准打磨，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
在本实施例中，高速钢轧辊材料按照重量份数包括：
废钢：25-40份；
硅铁：10-15份；
锰铁：10-15份；
硅锆合金：5-8份；
铜粉：12-16份。
在本实施例中，变质剂按照重量份数包括：
硅钙合金粉：20-22份；
高锰酸钾粉：20-22份；
纳米镁粉：18-20份；
锌粉：12-15份；
稀土硅铁粉：24-26份。
在本实施例中，在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水的步骤中，包括：
设定中频感应电炉为真空状态，并进行预加热；
将所述高速钢轧辊材料放置于预加热的中频感应电炉，通过再升温加热，以得到初始钢水。
在本实施例中，在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包的步骤前，包括：
将硼铁与无水乙醇溶液按照预设配比，以进行混合，以得到硼铁溶液。
在本实施例中，喂丝机包括：除尘罩、除尘烟道及喂丝孔，所述在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部的步骤中，包括：
将所述除尘罩扣合在所述钢包上，与所述钢包进行固定，以确定喂丝位置；
通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
在本实施例中，通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出的步骤中，包括：
通过将合金线置于喂丝机内，设定喂丝速度；
调节所述喂丝孔喂丝角度，以使得合金线完全进入所述钢包，并将产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
在本实施例中，通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣的步骤中，包括：
采集所述钢包区域的图像，并对图像进行预处理；
对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣；
基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，所述最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；
在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照所述最优扒渣路径进行扒渣。
在本实施例中，将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型的步骤中，包括：
将所述铸型加热，往模具内表面涂覆涂料乌烟；
模具内表面涂覆好乌烟后，启动所述离心铸造机，在所述离心铸造机旋转的过程中，往模具内浇注所述中级钢水；
待所述中级钢水完全浇注于所述模具，保持所述离心铸造机旋转，直至所述中级钢水冷却为固态，形成固态毛坯；
将所述固态毛坯从所述模具中取出，并继续冷却，以得到所述初始轧辊模型。
在本实施例中，对所述初始轧辊模型进行粗加工的步骤中，包括：
将所述初始轧辊模型分成四个部分，每个部分圆心角为90°；
分别对所述四部分孔型需用到的刀具走刀路径进行数控编程；
选定所述四部分孔型中任一部分为第一部分，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，铣出第一部分的基准；
根据所述基准为参照，对每一部分的孔型均进行粗加工。
实施例一
在预热中频感应电炉后，对中频感应电炉进行抽真空，将海绵钛置于中频感应电炉中，抽真空，在20h内使电炉内的压力降低至100pa，再在30h内将炉内压力降低至8Pa，通过抽真空后，对中频感应电炉升温至700℃，将高速钢轧辊材料放置于中频感应电炉，升温至1007℃，取废钢25份，硅铁10份，锰铁10份，硅锆合金5份，铜粉12份，以使得高速钢轧辊材料初步熔解，得到初始钢水，在初始钢水内依然存在固体物质，对初始钢水加热至第一预设温度，即1500℃，保温第一预设时间，即30min，再添加金属铝起氧化作用，与未溶解的铁化物进行反应使得所有固体物质均被反应，得到中级钢水，将硼铁使用无水乙醇溶液(浓度为75％)进行溶解后，其中，硼铁与无水乙醇溶液比例为1:3，加入至中级钢水中进行充分搅拌，升温至1760℃，并保温10h，完成保温后出炉至钢包内，通过喂丝机将将含有变质剂的合金线喂入中级钢水内，其中，喂丝机又指喂线机，用于把合金芯线以适当的速度、设定的数量射入钢液深处，使其均匀弥散，达到脱氧、改变夹杂形态、微调成分等目的，通过将变质剂涂刷于合金线，变质剂材料能够使得中级钢水提升性能，添加的纳米镁粉能够形成涂层材料，对中级钢水起保护作用，在喂丝结束后，通过图像检测摄像仪，对中级钢水进行采集钢包区域的图像，并对图像进行预处理，对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣，基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径，在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照最优扒渣路径进行扒渣，通过自动扒渣后，降温至第三预设温度，即600℃，倒入至离心铸造机的铸型内，通过离心铸造机的转动，以使得中级钢水完全凝固为固态，以得到初始轧辊模型，将初始轧辊模型分为四个部分，选取其中一个部分作为基准点，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，以进行粗加工，待基准点加工后，对剩余部分均进行粗加工，完成粗加工升温至1050℃，保温2h后，出炉风冷至辊面温度为450℃时，重新入炉加热至600℃，保温10h后，炉冷至温度为330℃，继续入炉加热至550℃，保温17h后，炉冷至温度低于120℃，以得到中级轧辊模型，出炉空冷至室温，对中级轧辊模型切割至预设尺寸，并精准打磨，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
实施例二
在预热中频感应电炉后，对中频感应电炉进行抽真空，将海绵钛置于中频感应电炉中，抽真空，在25h内使电炉内的压力降低至100pa，再在40h内将炉内压力降低至9Pa，通过抽真空后，对中频感应电炉升温至800℃，将高速钢轧辊材料放置于中频感应电炉，升温至1011℃，取废钢33份，硅铁13份，锰铁13份，硅锆合金6份，铜粉14份，以使得高速钢轧辊材料初步熔解，得到初始钢水，在初始钢水内依然存在固体物质，对初始钢水加热至第一预设温度，即1525℃，保温第一预设时间，即30min，再添加金属铝起氧化作用，与未溶解的铁化物进行反应使得所有固体物质均被反应，得到中级钢水，将硼铁使用无水乙醇溶液(浓度为75％)进行溶解后，其中，硼铁与无水乙醇溶液比例为1:3，加入至中级钢水中进行充分搅拌，升温至1780℃，并保温11h，完成保温后出炉至钢包内，通过喂丝机将将含有变质剂的合金线喂入中级钢水内，其中，喂丝机又指喂线机，用于把合金芯线以适当的速度、设定的数量射入钢液深处，使其均匀弥散，达到脱氧、改变夹杂形态、微调成分等目的，通过将变质剂涂刷于合金线，变质剂材料能够使得中级钢水提升性能，添加的纳米镁粉能够形成涂层材料，对中级钢水起保护作用，在喂丝结束后，通过图像检测摄像仪，对中级钢水进行采集钢包区域的图像，并对图像进行预处理，对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣，基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径，在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照最优扒渣路径进行扒渣，通过自动扒渣后，降温至第三预设温度，即625℃，倒入至离心铸造机的铸型内，通过离心铸造机的转动，以使得中级钢水完全凝固为固态，以得到初始轧辊模型，将初始轧辊模型分为四个部分，选取其中一个部分作为基准点，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，以进行粗加工，待基准点加工后，对剩余部分均进行粗加工，完成粗加工升温至1060℃，保温2.5h后，出炉风冷至辊面温度为470℃时，重新入炉加热至625℃，保温11h后，炉冷至温度为340℃，继续入炉加热至570℃，保温17.5h后，炉冷至温度低于120℃，以得到中级轧辊模型，出炉空冷至室温，对中级轧辊模型切割至预设尺寸，并精准打磨，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
实施例三
在预热中频感应电炉后，对中频感应电炉进行抽真空，将海绵钛置于中频感应电炉中，抽真空，在30h内使电炉内的压力降低至100pa，再在50h内将炉内压力降低至10Pa，通过抽真空后，对中频感应电炉升温至900℃，将高速钢轧辊材料放置于中频感应电炉，升温至1025℃，取废钢40份，硅铁15份，锰铁15份，硅锆合金8份，铜粉16份，以使得高速钢轧辊材料初步熔解，得到初始钢水，在初始钢水内依然存在固体物质，对初始钢水加热至1550℃，保温第一预设时间，即30min，再添加金属铝起氧化作用，与未溶解的铁化物进行反应使得所有固体物质均被反应，得到中级钢水，将硼铁使用无水乙醇溶液(浓度为75％)进行溶解后，加入至中级钢水中进行充分搅拌，升温至1800℃，并保温12h，完成保温后出炉至钢包内，通过喂丝机将将含有变质剂的合金线喂入中级钢水内，其中，喂丝机又指喂线机，用于把合金芯线以适当的速度、设定的数量射入钢液深处，使其均匀弥散，达到脱氧、改变夹杂形态、微调成分等目的，通过将变质剂涂刷于合金线，变质剂材料能够使得中级钢水提升性能，添加的纳米镁粉能够形成涂层材料，对中级钢水起保护作用，在喂丝结束后，通过图像检测摄像仪，对中级钢水进行采集钢包区域的图像，并对图像进行预处理，对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣，基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径，在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照最优扒渣路径进行扒渣，通过自动扒渣后，降温至650℃，倒入至离心铸造机的铸型内，通过离心铸造机的转动，以使得中级钢水完全凝固为固态，以得到初始轧辊模型，将初始轧辊模型分为四个部分，选取其中一个部分作为基准点，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，以进行粗加工，待基准点加工后，对剩余部分均进行粗加工，完成粗加工升温至1072℃，保温3h后，出炉风冷至辊面温度为490℃时，重新入炉加热至650℃，保温12h后，炉冷至温度为350℃，继续入炉加热至580℃，保温18h后，炉冷至温度低于120℃，以得到中级轧辊模型，出炉空冷至室温，对中级轧辊模型切割至预设尺寸，并精准打磨，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
对比例
首先在三台感应电炉内分别冶炼高速钢复合轧辊外层、中间层和辊芯材料，当外层高速钢钢水温度达到1584℃时，加入占炉内钢水质量分数0.10％的金属铝，保温6分钟后出炉到钢包，钢包内预先加入颗粒尺寸8～15mm，并经260℃烘干80分钟的稀土硅铁合金和硼铁，稀土硅铁合金和硼铁加入量分别占进入钢包内钢水质量分数的0.25％和0.12％，当钢水温度降至1439℃时，将钢水浇入离心机上的铸型内，离心铸造时重力系数控制在78，当外层钢水全部凝固后，继续在离心机上浇注中间层材料，中间层材料的浇注温度为1453℃，其厚度为20mm，当中间层材料浇注完毕15分钟后，用非接触式测温仪测量轧辊中间层内表面度，当温度为1200～1260℃时，在静态下顶铸辊芯铁水，辊芯铁水浇注温度为1347℃，辊芯铁水浇注完毕36小时后，取出高速钢复合轧辊进缓冷坑，然后进行粗加工，粗加工后的高速钢复合轧辊随炉加热至1050℃，保温6小时，随后出炉风冷至温度180℃，最后精加工至规定尺寸和精度，即可获得离心铸造耐磨高速钢复合轧辊。
将本发明实施例一～三所制的一种复合变质处理高速钢轧辊进行性能测试，结果见表1。
表1
综上，本发明提出的一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法，实施例一至实施例三所制备的复合变质处理高速钢轧辊，在辊面硬度及辊身抗拉强度的性能测试上，所得到的数据均优于对比例所得，因此，本发明所制备的复合变质处理高速钢轧辊性能更佳。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，包括：
在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水；
将所述初始钢水升温至第一预设温度，保温第一预设时间，添加金属铝，继续保温第二预设时间，得到中级钢水；
在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包；
在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部；
通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣，待降温至第三预设温度，将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型；
对所述初始轧辊模型进行粗加工，并进行加热至第四预设温度，保温第三预设时间，进而出炉风冷至第五预设温度，重复至少两次升温及风冷，得到中级轧辊模型；
对所述级轧辊模型冷却至室温，并精加工至预设尺寸，以得到复合变质处理高速钢轧辊。
2.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述高速钢轧辊材料按照重量份数包括：
废钢：25-40份；
硅铁：10-15份；
锰铁：10-15份；
硅锆合金：5-8份；
铜粉：12-16份。
3.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述变质剂按照重量份数包括：
硅钙合金粉：20-22份；
高锰酸钾粉：20-22份；
纳米镁粉：18-20份；
锌粉：12-15份；
稀土硅铁粉：24-26份。
4.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述在中频感应电炉内熔炼高速钢轧辊材料，以得到初始钢水的步骤中，包括：
设定中频感应电炉为真空状态，并进行预加热；
将所述高速钢轧辊材料放置于预加热的中频感应电炉，通过再升温加热，以得到初始钢水。
5.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述在所述中级钢水中加入硼铁，并升温至第二预设温度进行保温第二预设时间，出炉到钢包的步骤前，包括：
将硼铁与无水乙醇溶液按照预设配比，以进行混合，以得到硼铁溶液。
6.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述喂丝机包括：除尘罩、除尘烟道及喂丝孔，所述在所述钢包内，运用喂丝机将含有变质剂的合金线喂入所述中级钢水内，其中，合金线***到所述钢包内所述中级钢水下部的步骤中，包括：
将所述除尘罩扣合在所述钢包上，与所述钢包进行固定，以确定喂丝位置；
通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
7.根据权利要求6所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述通过所述喂丝孔向所述钢包内的所述中级钢水喂丝，产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出的步骤中，包括：
通过将合金线置于喂丝机内，设定喂丝速度；
调节所述喂丝孔喂丝角度，以使得合金线完全进入所述钢包，并将产生的喂丝烟气从所述除尘烟道内排出。
8.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述通过图像检测对所述中级钢水进行自动扒渣的步骤中，包括：
采集所述钢包区域的图像，并对图像进行预处理；
对图像内的废渣进行识别，以确定废渣在图像中的位置以及废渣在图像内所占的总面积比例，其中，所述废渣包括合金线渣及铁水渣；
基于废渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，所述最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；
在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照所述最优扒渣路径进行扒渣。
9.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述将所述中级钢水浇入高速旋转的离心铸造机上的铸型内，通过离心铸造，以得到初始轧辊模型的步骤中，包括：
将所述铸型加热，往模具内表面涂覆涂料乌烟；
模具内表面涂覆好乌烟后，启动所述离心铸造机，在所述离心铸造机旋转的过程中，往模具内浇注所述中级钢水；
待所述中级钢水完全浇注于所述模具，保持所述离心铸造机旋转，直至所述中级钢水冷却为固态，形成固态毛坯；
将所述固态毛坯从所述模具中取出，并继续冷却，以得到所述初始轧辊模型。
10.根据权利要求1所述的复合变质处理高速钢轧辊制备方法，其特征在于，所述对所述初始轧辊模型进行粗加工的步骤中，包括：
将所述初始轧辊模型分成四个部分，每个部分圆心角为90°；
分别对所述四部分孔型需用到的刀具走刀路径进行数控编程；
选定所述四部分孔型中任一部分为第一部分，将周期轧辊固定在三轴三联动数控铣床上，铣出第一部分的基准；
根据所述基准为参照，对每一部分的孔型均进行粗加工。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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