CN101698266A - 一种高炉开口钎头的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高炉开口钎头的制备方法，在钎头本体用成型铣刀铣出楔形硬质合金刀片槽，该楔形刀片槽的宽度比需焊接的硬质合金刀片窄0.14～0.16mm；将刀片槽清洗后将硬质合金刀片嵌入楔形刀片槽中，使硬质合金刀片与开口钎头本体有0.14～0.16mm的过盈配合，将预焊件置入加热炉中380～420℃预热1～2小时，采用氩弧焊焊接工艺，用铸造碳化钨焊条将硬质合金和开口钎头本体牢固地焊接在一起，并将本体和硬质合金斜面堆焊一层1.5mm至2mm的碳化钨层，至硬质合金露出部分的一半位置，自然冷却后喷砂油漆即得所需高炉开口钎头。这样开口钎头可反复使用五次开五个出铁口。钢厂高炉开口的成本大大降低，经济效益非常显著。

Description

一种高炉开口钎头的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高炉开口钎头的制备方法。
背景技术
高炉开口钎头是钢厂炼钢高炉开出铁水口子(口子开好后，铁水从口子中不断流出)使用的一种钻头，行业俗称出铁口钻头或钢包钻头。现有技术中，开口钎头在生产过程中焊接均采用高频钎焊的工艺，将硬质合金片焊在40Cr材质的本体(刀片槽与合金片间隙量为0.3～0.4mm)上，由于高频钎焊的焊料为BCu57ZnMn(化学成分为Cu55～57％Mn3.5％～4.5％Co1.5～2.5％杂质≤0.5％余量为Zn)，它的熔点为880～920℃，而开口钎头在开口的过程中越接近炉膛内铁水温度越高(因炉膛内铁水温度为1450℃)，开口钎头在接近铁水时焊料接近熔化，在开完一个口子后，合金接近脱落，无法再重复使用，故现有技术条件下生产的开口钎头一个只能开一个出铁口。
发明内容
本发明的任务是提供一种高炉开口钎头的制备方法，它制备的高炉开口钎头能开多个出铁口，达到可多次使用的目的，从而大幅降低钢厂开高炉出铁口成本。
此种高炉开口钎头的制备方法，它包括以下步骤：
第一步，加工刀片槽：对钎头本体进行粗加工后，在钎头本体用成型铣刀铣出楔形硬质合金刀片槽，该楔形刀片槽的宽度比需焊接的硬质合金刀片窄0.14～0.16mm；
第二步，准备预焊件：用汽油将刀片槽清洗，使刀片槽无油污、锈迹、氧化皮，用10吨的油压机将硬质合金刀片嵌入楔形刀片槽中，使硬质合金刀片与开口钎头本体有0.14～0.16mm的过盈配合，增加紧固力，；
第三步，预焊件预热：将预焊件置入加热炉中380～420℃预热1～2小时，使预焊件预热均匀防止焊接时由于合金局部温度升高导致出现裂纹；
第四步，焊接：采用氩弧焊焊接工艺，用铸造碳化钨焊条将硬质合金和开口钎头本体牢固地焊接在一起，并将本体和硬质合金斜面堆焊一层1.5mm至2mm的碳化钨层，至硬质合金露出部分的一半位置，自然冷却后喷砂油漆即得所需高炉开口钎头。
由于铸造碳化物的熔点为3000～3200℃，故通过氩弧焊新工艺焊接的开口钎头不惧1450℃的高温。钢厂使用工艺革新后的开口钎头时在接近炉体贯通时退出，再用钢钎把剩余很薄的一层炉壁捅开。这样开口钎头可反复使用五次开五个出铁口。钢厂高炉开口的成本大大降低，经济效益非常显著。
附图说明
图1为现有技术带有长方形硬质合金片槽的钎头本体；
图2为现有技术使用的长方形硬质合金；
图3为工艺革新后带有楔形硬质合金片槽的钎头本体；
图4为工艺革新后使用的楔形形状硬质合金。
其中：1、钎头本体2、楔形硬质合金片槽3、长方形硬质合金片槽4、长方形硬质合金片5、楔形硬质合金片6、碳化钨堆焊层
具体实施方式
如图1-4所示，根据钢厂高炉大小的不同和要求出铁水量的不同，开口钎头分φ45、φ50、φ55、φ60、φ75等多种规格。为便于表达，以常用的φ55规格的开口钎头为例进行说明。首先对钎头本体进行粗加工，工序如下：下料-平端面-定长-钻孔-车内孔-车退刀槽-车小头-车螺纹-车大头，然后将图3所示的硬质合金刀片槽变为图1所示的楔形刀片槽，加工时用成型铣刀铣出楔形刀片槽，刀片槽的宽度比硬质合金刀片窄0.14～0.16mm。焊接前用汽油将刀片槽清洗，使刀片槽无油污、锈迹、氧化皮等，用10吨的油压机将硬质合金刀片嵌入刀片槽中，使硬质合金刀片与开口钎头本体有0.14～0.16mm的过盈配合，增加紧固力。再将开口钎头本体及硬质合金刀片置入30千瓦的箱式加热炉中380～420℃预热1～2小时，其目的是防止焊接时合金出现裂纹。因为氩弧焊焊接硬质合金与本体时，极易使合金局部温度升高，导致合金温度不均，容易使合金产生裂纹。焊条采用铸造碳化钨焊条，铸造碳化钨是以金属钨粉和碳化钨为原料，按一定比例配制成混合料，然后将混合料装入石墨舟皿中，在温度为3000℃左右的熔炼炉中熔炼成WC和W2C的共晶体，再通过浇注、冷却、碾碎、分级过筛等一系列工序制成高硬度高熔点高耐磨性的铸造碳化钨焊条。焊接时用60目的铸造碳化钨焊条将硬质合金和开口钎头本体牢固地焊接在一起，并将本体和硬质合金斜面堆焊一层1.5mm至2mm的碳化钨层，至硬质合金露出部分的一半位置。由于铸造碳化物熔点为3000～3200℃，故通过氩弧焊焊接的开口钎头不惧1450℃高温，而且铸造碳化物具有高硬度高耐磨性的特点，因此经过上述工艺加工的开口钎头可反复使用五次开五个口子，而现有技术条件下生产的开口钎头一个钎头只能开一个口子，大大降低了钢厂高炉开口的成本，产生出显著的经济效益。

Claims (2)

1.一种高炉开口钎头的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
第一步，加工刀片槽：对钎头本体进行粗加工后，在钎头本体用成型铣刀铣出楔形硬质合金刀片槽，该楔形刀片槽的宽度比需焊接的硬质合金刀片窄0.14～0.16mm；
第二步，准备预焊件：刀片槽清洗后，将硬质合金刀片嵌入楔形刀片槽中，使硬质合金刀片与开口钎头本体有0.14～0.16mm的过盈配合，增加紧固力；
第三步，预焊件预热：将预焊件置入加热炉中380～420℃预热1～2小时，使预焊件预热均匀防止焊接时由于合金局部温度升高导致出现裂纹；
第四步，焊接：采用氩弧焊焊接工艺，用铸造碳化钨焊条将硬质合金和开口钎头本体牢固地焊接在一起，并将本体和硬质合金斜面堆焊一层1.5mm至2mm的碳化钨层，至硬质合金露出部分的一半位置，自然冷却后喷砂油漆即得所需高炉开口钎头。
2.如权利要求1的一种高炉开口钎头的制备方法，其特征在于所述第四步的铸造碳化钨焊条是以金属钨粉和碳化钨为原料配制成混合料，然后将混合料装入石墨舟皿中，在温度为3000℃左右的熔炼炉中熔炼成WC和W2C的共晶体，再通过浇注、冷却、碾碎、分级过筛制成高硬度高熔点高耐磨性的铸造碳化钨焊条。
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