CN103540852A - 一种航空油精炼设备用齿辊及制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种航空油精炼设备上用的齿辊，该齿辊是将废钢、铬铁、钼铁、锰铁、硅铁等材料按比例在中频电炉中加热熔炼好后，再加入钛铁、稀土硅合金后浇铸成型，再经特定工艺热处理加工后即可完成制备工艺。该齿辊中主要含有的元素为碳、锰、硅、硫、磷、铬、钼、钛、铼、铁以及其它的杂质元素。本发明通过限定齿辊中铼元素、锰元素、铬元素以及钼元素等的含量，从而有效的改善了齿辊的耐磨性和抗拉伸性，经检测，与进口的齿辊相比，本发明所生产的齿辊的耐磨性和抗拉伸性要提高3~4倍，使用寿命提高4~5倍，成本降低50%以上。

Description

一种航空油精炼设备用齿辊及制备工艺

技术领域

本发明涉及到航空油的精炼领域，具体的说是一种航空油精炼设备用齿辊及制备工艺。

背景技术

航空油也即航空燃油，是指一些专门为飞行器而设的燃油品种，质素比暖气系统和汽车所使用的燃油高，通常都含有不同的添加物以减低结冰和因高温而爆炸的风险。

为了保证航空油的品质，从石油中分离出的航空油需要经过精炼才能使用。航空油的精炼需要用到专用的精炼设备。目前，航空油精炼设备上用的齿辊大多都是采用德国进口的，在实际使用过程中，这种齿辊存在耐磨性能差，抗拉伸性能差，使用寿命低，成本高等问题。

发明内容

为解决从德国进口的航空油精炼用齿辊耐磨性和抗拉伸性差导致的使用寿命低和成本高的问题，本发明提供了一种航空油精炼设备用齿辊及制备工艺。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种航空油精炼设备用齿辊，该齿辊的组成成分为：C0.40~0.50%、Mn0.80~1.20%、Si1.40~1.80%、S<0.035%、P <0.035%、 Cr1.80~2.20%、Mo0.30~0.50%、Ti0.03~0.06%、Re0.05~0.10%，其余为Fe和其它元素。

所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素和满足工艺要求所加入的0.1-0.3%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

该齿辊的制备工艺，包括以下步骤：

1）根据齿辊的具体尺寸要求制作好砂模以便于浇注；

2）将废钢加入中频电炉中，加热到1400℃使其熔化，取样进行化验分析测得其组分含量，然后上述的组成成分为目标配比计算所要加入的铬铁、钼铁、锰铁、硅铁、钛铁粉和稀土硅合金粉的量，并按照计算结果称取各物料；

3）依次将称量好的铬铁、钼铁、锰铁和硅铁加入到中频电炉中使其熔化成钢水，并继续升温到1450℃，去掉表面漂浮的杂质；

4）将称量好的钛铁粉、稀土硅合金粉以及适量纯铝粉放入钢水包中，再将熔化好的钢水倒入其中，并在表层覆盖上保温剂；

5）使用步骤4）的钢水浇注到步骤1）制好的砂模中，保温24小时，清砂得到铸件；

6）将清理好的铸件于高温热处理炉中，按工艺要求进行正火、淬火、回火热处理，铸件出炉冷却后，经打磨修整，再在车床上加工成航空油精炼设备要求的尺寸和光洁度即可。

所述步骤4）中纯铝粉的量为步骤5）中浇注用钢水重量的0.1-0.3%，也就是占合金总重的0.1-0.3%。

本发明中，所述加入纯铝粉的目的是消耗钢水中的氧，从而提高所铸合金的致密度、降低内部的缺陷。

本发明中，所述的稀土硅合金粉最好采用稀土硅铁合金粉，当然也可以采用其他的如稀土硅镁合金，其目的是提供铼元素（Re）。

有益效果：本发明通过限定齿辊中铼元素、锰元素、铬元素以及钼元素等的含量，从而有效的改善了齿辊的耐磨性和抗拉伸性，经检测，与进口的齿辊相比，本发明所生产的齿辊的耐磨性和抗拉伸性要提高3~4倍，使用寿命提高4~5倍，成本降低50%以上。

具体实施方式

本发明所用的原材料如废钢、铬铁、钼铁、锰铁、硅铁、钛铁粉和稀土硅合金粉并无特殊要求，稀土硅合金粉最好采用稀土硅铁合金粉，以减少引入不必要的其它元素。下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

一种航空油精炼设备用齿辊，该齿辊的组成成分为：C 0.40%、Mn 0.80%、Si 1.40%、S 0.028%、P 0.033%、Cr 1.80%、Mo 0.30%、Ti 0.03%、Re 0.05%，其余为Fe和其它元素；

所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素和满足工艺要求所加入的0.1%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

上述齿辊的制备工艺为：

1）根据齿辊的具体尺寸要求制作好砂模以便于浇注；

2）将废钢加入中频电炉中，加热到1400℃使其熔化，取样进行化验分析测得其组分含量，然后上述的组成成分为目标配比计算所要加入的铬铁、钼铁、锰铁、硅铁、钛铁粉、稀土硅铁合金粉和纯铝粉的量（当然，也要利用到所加各物料中相关元素的比重），并按照计算结果称取各物料；

3）依次将称量好的铬铁、钼铁、锰铁和硅铁加入到中频电炉中使其熔化成钢水，并继续升温到1450℃，去掉表面漂浮的杂质；

4）将称量好的钛铁粉、稀土硅合金粉以及纯铝粉放入钢水包中，再将熔化好的钢水倒入其中，并在表层覆盖上保温剂；

5）使用步骤4）的钢水浇注到步骤1）制好的砂模中，保温24小时，清砂得到铸件；

6）将清理好的铸件于高温热处理炉中，按工艺要求进行正火、淬火、回火热处理，铸件出炉冷却后，经打磨修整，再在车床上加工成航空油精炼设备要求的尺寸和光洁度即可。

实施例2

一种航空油精炼设备用齿辊，该齿辊的组成成分为：C 0.50%、Mn 1.20%、Si 1.80%、S 0.030%、P 0.027%、Cr 2.20%、Mo 0.50%、Ti 0.06%、Re 0.10%，其余为Fe和其它元素；

所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素和满足工艺要求所加入的0.3%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

其制备工艺与实施例1相同。

实施例3

一种航空油精炼设备用齿辊，该齿辊的组成成分为：C 0.45%、Mn 0.10%、Si 1.60%、S 0.024%、P 0.028%、Cr 2.00%、Mo 0.40%、Ti 0.045%、Re 0.075%，其余为Fe和其它元素；

所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素和满足工艺要求所加入的0.2%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

其制备工艺与实施例1相同。

实施例4

本实施例通过稀土硅镁合金粉引入铼元素。

一种航空油精炼设备用齿辊，该齿辊的组成成分为：C 0.4%、Mn 0.11%、Si 1.70%、S 0.027%、P 0.033%、Cr 2.11%、Mo 0.45%、Ti 0.05%、Re 0.08%，其余为Fe和其它元素；

所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素、镁元素和满足工艺要求所加入的0.2%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

Claims (4)

1.一种航空油精炼设备用齿辊，其特征在于：该齿辊的组成成分为：C0.40~0.50%、Mn0.80~1.20%、Si1.40~1.80%、S<0.035%、P <0.035%、 Cr1.80~2.20%、Mo0.30~0.50%、Ti0.03~0.06%、Re0.05~0.10%，其余为Fe和其它元素。

2.根据权利要求1所述的一种航空油精炼设备用齿辊，其特征在于：所述的其它元素是加入的原料中含有的微量杂质元素和满足工艺要求所加入的0.1-0.3%的Al元素，这些元素并不会对产品的性能构成影响。

3.如权利要求1所述的一种航空油精炼设备用齿辊的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）根据齿辊的具体尺寸要求制作好砂模以便于浇注；

2）将废钢加入中频电炉中，加热到1400℃使其熔化，取样进行化验分析测得其组分含量，然后以权利要求1所述的成分为目标配比计算所要加入的铬铁、钼铁、锰铁、硅铁、钛铁粉和稀土硅合金粉的量，并按照计算结果称取各物料；

3）依次将称量好的铬铁、钼铁、锰铁和硅铁加入到中频电炉中使其熔化成钢水，并继续升温到1450℃，去掉表面漂浮的杂质；

4）将称量好的钛铁粉、稀土硅合金粉以及适量纯铝粉放入钢水包中，再将熔化好的钢水倒入其中，并在表层覆盖上保温剂；

5）使用步骤4）的钢水浇注到步骤1）制好的砂模中，保温24小时，清砂得到铸件；

6）将清理好的铸件于高温热处理炉中，按工艺要求进行正火、淬火、回火热处理，铸件出炉冷却后，经打磨修整，再在车床上加工成航空油精炼设备要求的尺寸和光洁度即可。

4.根据权利要求3所述的航空油精炼设备用齿辊的制备方法，其特征在于：所述纯铝粉的量为步骤5）中浇注用钢水重量的0.1-0.3%。