CN106350748A - 一种捞渣耙及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种捞渣耙，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：0.10≤C≤0.45％，0.15％≤Si≤0.50％，0.60％≤Mn≤1.00％，0％≤P≤0.04％，0％≤S≤0.04％，0.20≤Cr≤0.30％，0.2％≤Mo≤0.3％，余量为铁，本发明提供一种捞渣耙及其加工方法，具有节能环保，经济效益好的优点，根据该方法制备的捞渣耙，具有耐热性能好，使用寿命长的优点。

Description

一种捞渣耙及其加工工艺

技术领域

本发明专利涉及冶金领域，特别涉及一种捞渣耙及其加工工艺。

背景技术

钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物,金属炉料带入的杂质,加入的造渣剂如石灰石、萤石、硅石等,以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等.钢渣的主要成分是钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化物所组成。

回转式高效铁水捞渣机是全液压的机电液一体化设备，由行走机构、回转机构、举升机构、捞渣机构、液压系统、水冷系统、控制系统等组成。其工作原理是[9]：两支机械手(渣耙)伸人铁水中一定深度，并分别向相反的方向旋转180°然后合拢，将漂浮在铁水表面的渣子驱赶到一起，再提升捞出。其特点是捞渣操作时铁水包不需倾翻，运行稳定可靠，操作灵活方便；占地小，适应能力强。

冶金过程中产生的废钢如果不加以利用，对资源造成极大地浪费，而捞渣机的渣耙使用寿命短，一次仅能够捞渣150次左右，不仅增加了企业生产成本，而且对资源造成了浪费

现有的渣耙使用的铸铁成分包括0.19≤C≤0.22％，0.47％≤Si≤0.53％，0.60％≤Mn≤0.66％，0.022≤P≤0.024％，0.018≤S≤0.027％，0.24≤Cr≤0.26％，0.04≤Ni≤0.048％，Vi＝0.004％，Mo＝0.018，该铸铁含有Ni，Vi，Mo，生产成本较高，使用寿命短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，其目的在于，提供一种低合金铸钢制备捞渣耙的加工方法，具有节能环保，经济效益好的优点，根据该方法制备的捞渣耙，具有耐热性能好，使用寿命长的优点。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是一种捞渣耙，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：0.10≤C≤0.45％，0.15％≤Si≤0.50％，0.60％≤Mn≤1.00％，0％≤P≤0.04％，0％≤S≤0.04％，0.20≤Cr≤0.30％，0.2％≤Mo≤0.3％，余量为铁。

优选的，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：0.18≤C≤0.19％，0.16％≤Si≤0.18％，0.70％≤Mn≤0.80％，0.029≤P≤0.03％，0.02≤S≤0.022％，0.27≤Cr≤0.28％，余量为铁。

优选的，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，余量为铁。

一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述一种捞渣耙的加工工艺为：

1)制作捞渣耙白模，对白模进行修整并喷涂耐热材料涂层，并将喷涂耐热材料涂层的白模组合装箱；

2)将生铁和废钢混合得到第一混合物；

3)将所述第一混合物放入中频炉进行熔炼，熔炼后向中频炉中加入钼铁，硅铁和稀土合金，得到铁水；

4)将所述铁水浇注所述白模模型，得到预制件；

5)对所述预制件进行热处理，得到捞渣耙制件，所述捞渣耙制件的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，Mo＝0.3％，余量为铁。

优选的，所述耐热材料涂层为铬铁矿粉涂层。

优选的，所述生铁、废钢、锰铁、钼铁、硅铁和稀土合金的重量比为：3.5∶4.5∶(0.6-0.85)∶(0.65-0.8)∶(0.4-0.5)∶(0.3-0.5)。

优选的，所述熔炼的温度为1600-1650℃。

优选的，所述浇注温度为1500-1590℃。

优选的，所述热加工工艺为：将浇注后得到的预制件保温时间2小时后空冷至 室温，得到捞渣耙毛坯。

本发明提供了提供一种耐热性能好的捞渣耙，同时提供一种低合金铸钢制备捞渣耙的加工方法，所述加工方法具有节能环保，经济效益好的优点，所述加工方法制备的捞渣耙具有耐热性能好，使用寿命长的优点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

碳：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量约高，钢的焊接性越差，因捞渣耙在实际需要中需要具有良好的焊接性能，所以本发明中碳的重量百分比为0.10≤C≤0.45％。

硅：硅作为炼钢过程中使用的还原剂和脱氧剂，能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，但当硅的含量较大时，会降低钢的焊接性能，因此本发明中硅的重量百分比为0.15％≤Si≤0.50％。

磷：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，因此本发明中磷的重量百分比为0％≤P≤0.04％。

硫：在通常情况下硫也是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性0％≤S≤0.04％。

铬：铬使钢的淬透性及抗回火性能提高，它还能使钢在回火中碳化物的析出和聚集缓慢，铬含量较大时，导热性差，增大铸件的热裂倾向和回火脆性，因此，本发明中铬的重量百分比为0.20≤Cr≤0.30％。

锰：锰在低合金钢中的主要作用是能显著地提高钢的淬透性，使正火组织中的珠光体数量增多，分散度变大，使淬火钢易获得马氏体组织，经高温回火后，得到 良好的综合机械性能，但是锰会导致铸钢过热敏感性大且易产生回火脆性。为了克服这些缺点，因此，本发明中锰的重量百分比为0.60％≤Mn≤1.00％。

钼：再加入少量的钼，这样可以减弱铬钢的回火脆性，进一步提高其淬透性及抗回火性，增加钢的高温强度。因此，本发明中钼的重量百分比为0.2％≤Mo≤0.3％。

铜：铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5％塑性显著降低，本发明中铜作为微量元素，成分不在化学成分组成中标出。

实施例1

一种捞渣耙，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，Mo＝0.3％余量为铁。

一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述一种捞渣耙的加工工艺为：

1)制作捞渣耙白模，对白模进行修整并喷涂耐热材料涂层，并将喷涂耐热材料涂层的白模制组合装箱；

2)将生铁和废钢混合得到第一混合物；

3)将所述第一混合物放入中频炉进行熔炼，熔炼后向中频炉中加入钼铁，硅铁和稀土合金，得到铁水；

4)将所述铁水浇注所述白模模型，得到预制件；

5)对所述预制件进行热处理，得到捞渣耙制件，所述捞渣耙制件的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，Mo＝0.3％，余量为铁。

本发明所公开的一种捞渣耙及其加工工艺，适用于重复利用钢厂中的废旧生铁和废钢，为保证所得捞渣耙的化学成分符合实际使用情况下铸件的力学性能，对其加工工艺还应做出如下限定：

为保证铁水的化学成分符合如上要求，所述生铁、废钢、锰铁、钼铁、硅铁和 稀土合金的重量比优选为：3.5∶4.5∶0.7∶0.5∶0.5∶0.3。

为保证浇注的预制件符合实际生产需要，避免铸件出现气孔、缩孔、裂纹、夹渣等铸造缺陷，浇注工艺为：

制作白模，对白模的外形进行修补，因白模浇注的铸件表面易产生缺陷，浇筑前白模喷涂耐热涂层，涂层经烘干后进行浇注，浇注过程中对白模第二次喷涂耐热涂层，耐热涂层为铬铁矿粉涂层，涂层厚度不小于3mm。

本发明所公开的一种捞渣耙及其加工工艺，适用于重复利用钢厂中的废旧生铁和废旧材料，为保证所得捞渣耙的化学成分符合实际使用情况下的力学性能，对其加工工艺还应做出如下限定：

为消除捞渣耙预制件的内应力，改善金属组织以获得更好的力学性能，热处理工艺为：将浇注后得到的预制件加热至800～850℃，保温时间2小时，空冷至室温，得到捞渣耙毛坯。

实施例2-6

通过上述的一种捞渣耙的加工方法，制备得到化学成分不同质量百分比的实施例2-6，各实施例得到的捞渣耙化学成分如下表所示：

实施例2-6制备获得的捞渣耙，单件重量在180-220kg，平均捞渣为340炉/对，具有使用寿命长，经济效益好的优点。

本发明中，铸钢的淬硬性取决于它的碳含量、合金成分及其含量。低合金耐热钢中的主要合金元素铬和钼等都能显著提高钢的淬硬性，其作用机理是延迟钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性。在焊接冷却过程中，焊缝和热影响区很容易产生贝氏体或马氏体组织。

通常，焊接接头中的马氏体组织，尤其是过热区的粗晶马氏体是产生焊接冷裂纹的重要原因之一，因此，为改善本发明中低合金铸钢的焊接性，本发明降低了铸钢中的含碳量，钢的淬硬性降低，焊接冷裂敏感性明显减小。但降低含碳量将引起钢的蠕变强度急剧降低，为了兼顾焊接性和高温力学性能，本发明的含碳量一般应控制在0.10≤C≤0.45％范围内。

因捞渣耙在实际生产中需要通过焊接连接，为保证捞渣耙的焊接质量，避免产生焊接裂纹，应选择低氢型焊条，并对捞渣耙进行焊前预热和焊后热处理。

本发明提供了提供一种耐热性能好的捞渣耙，同时提供一种低合金铸钢制备捞渣耙的加工方法，所述加工方法具有节能环保，经济效益好的优点，所述加工方法制备的捞渣耙具有耐热性能好，使用寿命长的优点。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种捞渣耙，其特征在于，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：0.10≤C≤0.45％，0.15％≤Si≤0.50％，0.60％≤Mn≤1.00％，0％≤P≤0.04％，0％≤S≤0.04％，0.20≤Cr≤0.30％，0.2％≤Mo≤0.3％，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的一种捞渣耙，其特征在于，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：0.18≤C≤0.19％，0.16％≤Si≤0.18％，0.60％≤Mn≤0.80％，0.029≤P≤0.03％，0.02≤S≤0.022％，0.27≤Cr≤0.28％，0.2％≤Mo≤0.3％，余量为铁。

3.根据权利要求2所述的一种捞渣耙，其特征在于，所述捞渣耙的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，Mo＝0.3％余量为铁。

4.一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述一种捞渣耙的加工工艺为：

1)制作捞渣耙白模，对白模进行修整并喷涂耐热材料涂层，并将喷涂耐热材料涂层的白模组合装箱；

2)将生铁和废钢混合得到第一混合物；

3)将所述第一混合物放入中频炉进行熔炼，熔炼后向中频炉中加入钼铁，硅铁和稀土合金，得到铁水；

4)将所述铁水浇注所述白模模型，得到预制件；

5)对所述预制件进行热处理，得到捞渣耙制件，所述捞渣耙制件的化学成分按重量百分比包括：C＝0.19％，Si＝0.18％，Mn＝0.80％，P＝0.03％，S＝0.022％，Cr＝0.28％，Mo＝0.3％，余量为铁。

5.根据权利要求4所述的一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述耐热材料涂层为铬铁矿粉涂层。

6.根据权利要求4所述的一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述生铁、废钢、锰铁、钼铁、硅铁和稀土合金的重量比为：3.5∶4.5∶(0.6-0.85)∶(0.65-0.8)∶(0.4-0.5)∶(0.3-0.5)。

7.根据权利要求4所述的一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述熔炼的温度为1600-1650℃。

8.根据权利要求4所述的一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述浇注温度为1500-1590℃。

9.根据权利要求4所述的一种捞渣耙的加工工艺，其特征在于，所述热加工工艺为：将浇注后得到的预制件保温时间2小时后空冷至室温，得到捞渣耙毛坯。