螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，在球墨鑄鐵原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入55%的鉻鐵合金0.60～1.80%，80%的鎳合金0.65～1.20%，99.9%的純鎢棒0.15～0.53%，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水，原鐵水經(jīng)過球化處理、三次孕育處理后所澆注的推進(jìn)器經(jīng)過冷卻、清理，在860～920℃進(jìn)行奧氏體化處理和在230～320℃進(jìn)行等溫淬火處理，金相組織由奧鐵體+碳化物+石墨球組成。本發(fā)明具有強(qiáng)度高、表面硬度高，抗磨損，心部韌性高，不會斷裂的顯著特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)減少推進(jìn)器的更換次數(shù)，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，提高螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的制棒效率，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
【專利說明】 螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)是以木材的邊角料、鋸末、農(nóng)作物的秸桿或外皮做原料，在高溫、高壓的條件下，將其制成棒狀固體燃料(炭棒)的主要設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊、制棒過程連續(xù)、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在推進(jìn)器磨損劇烈，更新、維修不方便等缺點(diǎn)。推進(jìn)器是螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的核心部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)有的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的推進(jìn)器多由中碳鋼鑄造后加工而成，因推進(jìn)器在200?340°C高溫和70?lOOMPa高壓下工作，每根推進(jìn)器的平均使用壽命通常只有30?40小時(shí)。更換推進(jìn)器時(shí)需經(jīng)過停機(jī)、冷卻、拆卸、修復(fù)、安裝、調(diào)試，每更換、修復(fù)一次大約需要4?6小時(shí)，嚴(yán)重制約和影響生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種在高溫、高壓下工作高強(qiáng)度、抗磨損、使用壽命長的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)減少螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的推進(jìn)器的更換次數(shù)，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，提高螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的制棒(炭棒)效率，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:在球墨鑄鐵原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入55%的鉻鐵合金0.60?1.80%，80%的鎳合金0.65?1.20%，99.9%的純鎢棒0.15?0.53%，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水。
[0005]所述的鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水含有3.65?3.85%的碳、1.70?1.80%的硅、
0.35 ?0.65% 的錳、0 ?0.035% 的磷、0 ?0.020% 的硫、0.30 ?0.95% 的鉻、0.45 ?0.95%的鎳、0.14?0.53%的鎢。
[0006]所述的鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水經(jīng)過球化處理、第一次、第二次孕育處理后含有 3.40 ?3.65% 的碳、2.30 ?2.60% 的硅、0.35 ?0.65% 的錳、0 ?0.035% 的磷、0 ?0.018%的硫、0.30?0.95%的鉻、0.45?0.95%的鎳、0.14?0.53%的鎢，澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理，所澆注的推進(jìn)器的鑄態(tài)金相組織為:球化率多90%，石墨球數(shù)量多100個(gè)/mm2，碳化物數(shù)量彡5%。
[0007]所述的澆注后的推進(jìn)器清理后在860?920°C進(jìn)行奧氏體化處理和在230?320°C進(jìn)行等溫淬火處理，所得的推進(jìn)器的金相組織由奧鐵體+碳化物+石墨球組成，機(jī)械性能為:硬度彡60HRC，沖擊韌性彡30J/mm2。
[0008]生產(chǎn)螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器的工藝流程為:原料一熔化球墨鑄鐵原鐵水、同時(shí)開始造型一在原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入鉻鐵合金、鎳合金、純鎢棒，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水一檢驗(yàn)一測溫一出鐵水球化處理、第一次、第二次孕育處理一澆注、同時(shí)進(jìn)行第三次隨流孕育處理一冷卻一清理一檢驗(yàn)一奧氏體化處理一等溫淬火處理一出爐空冷一檢驗(yàn)。
[0009]所述的球化處理所用的球化包芯線含有29?30%的鎂、2.7?4.0%的稀土、40?45%的硅、6?8%的鈣、余量為鐵，外徑Φ 13mm ;第一次孕育處理的孕育包芯線含有3.52?
4.0%的鋇、大于65.7%的娃、1.62?2.0%的鈣、1.7?2.0%的鋁、余量為鐵，外徑Φ 13_。
所述的鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)進(jìn)行第二次孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、
1.5?3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度3.0?8.0mm ;鐵水澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、1.5?3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度0.2?0.7mm。
[0010]本發(fā)明的有益之處是:由于在球墨鑄鐵原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入顯著提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐熱疲勞性能和淬透性的鉻鐵合金、鎳合金、純鎢棒，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水，鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水經(jīng)過球化、孕育處理后所澆注的推進(jìn)器強(qiáng)度高、硬度高、耐磨性高、耐熱疲勞性能好、高溫強(qiáng)度高、高溫耐磨性好、淬透性好。經(jīng)過奧氏體化處理和等溫淬火處理的推進(jìn)器的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W鐵體、碳化物和石墨球。奧鐵體具有很高的沖擊韌性，使推進(jìn)器心部具有很高的韌性，推進(jìn)器不會斷裂；奧鐵體同時(shí)具有加工硬化特點(diǎn)，使推進(jìn)器在工作中在擠壓力的作用下表面的奧鐵體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，馬氏體的硬度極高，硬度多HRC65以上，有效提高推進(jìn)器的表面硬度和耐磨性，碳化物硬度高，具有極高的抗磨功能，使推進(jìn)器外部具有很高的硬度，推進(jìn)器耐磨；石墨球具有很好的潤滑作用，減小推進(jìn)器在工作中在擠壓時(shí)的摩擦力，減少推進(jìn)器的磨損。
[0011 ] 本發(fā)明采用高韌性、高硬度、抗磨、高耐熱疲勞性能的新材料生產(chǎn)螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的推進(jìn)器，所生產(chǎn)的推進(jìn)器高溫強(qiáng)度高，高溫耐磨性好，外部硬度高，抗磨損，心部韌性高，不會斷裂，實(shí)現(xiàn)減少螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的推進(jìn)器的更換次數(shù)，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，提高螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的制棒(炭棒)效率，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]用3噸中頻爐熔化鐵水。
[0014]在中頻爐內(nèi)加入Q12生鐵1500Kg、Q235廢鋼900Kg、球墨鑄鐵回爐鐵600Kg、98.5%增碳劑40Kg、75%硅鐵40Kg、65%錳鐵10Kg，熔煉普通球墨鑄鐵原鐵水。
[0015]造型機(jī)同時(shí)開始造型。
[0016]鐵水完全熔化后，扒凈爐內(nèi)熔渣，在原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入55%的鉻鐵合金 0.86%(25.8Kg)，80% 的鎳合金 1.05%(31.6Kg)，99.9% 的純鎢棒 0.33%( 10.12Kg)，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水。
[0017]55%鉻鐵合金、80%鎳合金、99.9%純鎢棒完全熔化后進(jìn)行精煉、扒凈熔渣。
[0018]檢驗(yàn):取光譜試樣進(jìn)行光譜分析。
[0019]鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水含有3.70%的碳、1.76%的硅、0.42%的錳、0.028%的磷、0.019%的硫、0.45%的鉻、0.80%的鎳、0.32%的鎢。
[0020]測溫，溫度達(dá)到出爐溫度1530°C時(shí)準(zhǔn)備出鐵水進(jìn)行球化、孕育處理。
[0021]將鐵水包、澆包燙紅，并將澆包吊運(yùn)到球化站旁鐵水轉(zhuǎn)包處。
[0022]每包鐵水出鐵水量lOOOKg。
[0023]在球化站上設(shè)定好球化包芯線進(jìn)線長度24米，進(jìn)線速度28米/每分鐘；第一次孕育處理所用的孕育包芯線進(jìn)線長度22米，進(jìn)線速度26米/每分鐘。
[0024]球化包芯線含有29?30%的鎂、2.7?4.0%的稀土、40?45%的硅、6?8%的鈣、余量為鐵，外徑Φ 13mm ;第一次孕育處理所用的孕育包芯線含有3.52?4.0%的鋇、大于65.7%的娃、1.62?2.0%的鈣、1.7?2.0%的鋁、余量為鐵，外徑Φ 13mm.出lOOOKg鐵水到鐵水包內(nèi)，將鐵水包吊運(yùn)到球化站移動(dòng)臺車上，并輸送到球化站內(nèi)。
[0025]開啟球化站，對鐵水包內(nèi)鐵水進(jìn)行球化處理、第一次孕育處理，一分鐘內(nèi)處理完畢。
[0026]球化處理、第一次孕育處理后將球化站內(nèi)的鐵水包輸送出球化站，扒凈熔渣。
[0027]在澆包內(nèi)加入第二次孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑6.5Kg，將鐵水包內(nèi)的鐵水轉(zhuǎn)包倒入澆包內(nèi)，進(jìn)行第二次孕育處理，處理后扒凈爐渣，并在鐵水表面撒上保溫劑。
[0028]鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)進(jìn)行第二次孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、1.5?
3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度3.0?8.0mm。
[0029]將澆包叉運(yùn)到澆注機(jī)上。
[0030]檢驗(yàn):扒開澆包內(nèi)保溫劑，取光譜試樣進(jìn)行光譜分析。
[0031]球化處理、第二次孕育處理后的鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵鐵水含有3.42%的碳、2.45%的硅、0.42%的錳、0.28%的磷、0?0.015%的硫、0.45%的鉻、0.80%的鎳、0.32%的鎢。
[0032]將球化處理、第二次孕育處理后的鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵鐵水澆注已經(jīng)造好的推進(jìn)器的型腔內(nèi)，澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理，第三次隨流孕育處理的孕育劑加入量為22克/每秒鐘，8分鐘內(nèi)澆注完畢。
[0033]鐵水澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、1.5?3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度0.2?0.7_。
[0034]澆注后的推進(jìn)器在砂型內(nèi)冷卻到100°C以下時(shí)，落砂清理，得到推進(jìn)器鑄件。
[0035]推進(jìn)器鑄件本體取樣檢驗(yàn)。
[0036]推進(jìn)器的鑄態(tài)金相組織為:球化率多90%，石墨球數(shù)量多100個(gè)/mm2，碳化物數(shù)量彡3% ο
[0037]金相顯微鏡檢驗(yàn)結(jié)果:球化率93%，石墨球數(shù)量120個(gè)/mm2，碳化物數(shù)量6%。
[0038]將推進(jìn)器裝入熱處理爐內(nèi)進(jìn)行奧氏體化處理。
[0039]以45°C /小時(shí)的升溫速度對熱處理爐進(jìn)行升溫加熱。
[0040]熱處理爐內(nèi)溫度升到890°C時(shí)恒溫保溫1.2小時(shí)。
[0041]將等溫淬火爐升溫到280°C保持恒溫。
[0042]將熱處理爐內(nèi)保溫1.2小時(shí)后出爐的推進(jìn)器，迅速移入等溫淬火爐內(nèi)進(jìn)行等溫淬火處理，在280°C恒溫保溫1.3小時(shí)。
[0043]恒溫保溫1.3小時(shí)后，將推進(jìn)器出爐空冷。
[0044]等溫淬火處理后的推進(jìn)器本體取樣檢驗(yàn)。
[0045]等溫淬火處理后的推進(jìn)器本體金相組織檢驗(yàn)。
[0046]推進(jìn)器的金相組織由奧鐵體+碳化物+石墨球組成。
[0047]金相顯微鏡檢驗(yàn)結(jié)果:見附圖。
[0048]圖1是等溫淬火處理后的推進(jìn)器本體金相組織圖。
[0049]圖中:(1)大部分陰影部分為奧鐵體，(2)白色部分為碳化物，(3)深黑色部分為石墨球。
[0050]機(jī)械性能檢驗(yàn)。
[0051]等溫淬火處理后的推進(jìn)器本體機(jī)械性能為:硬度彡60HRC，沖擊韌性彡30J/mm2。
[0052]用洛氏硬度計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果:65HRC。
[0053]無缺口沖擊試驗(yàn)結(jié)果:沖擊韌性40 J/mm2。
[0054]本發(fā)明的工藝流程，由以下實(shí)施例給出。
[0055]原料一熔化球墨鑄鐵原鐵水、同時(shí)開始造型一在原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入鉻鐵合金、鎳合金、純鎢棒，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水一檢驗(yàn)一測溫一出鐵水球化處理、第一次、第二次孕育處理一澆注、同時(shí)進(jìn)行第三次隨流孕育處理一冷卻一清理一檢驗(yàn)一奧氏體化處理一等溫淬火處理一出爐空冷一檢驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，其特征在于:在球墨鑄鐵原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入55%的鉻鐵合金0.60?1.80%，80%的鎳合金0.65?1.20%，99.9%的純鎢棒0.15?0.53%，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水； 所述的鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水含有3.65?3.85%的碳、1.70?1.80%的硅、0.35 ?0.65% 的錳、O ?0.035% 的磷、O ?0.020% 的硫、0.30 ?0.95% 的鉻、0.45 ?0.95%的鎳、0.14?0.53%的鎢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，其特征在于:鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水經(jīng)過球化處理、第一次、第二次孕育處理后含有3.40 ?3.65% 的碳、2.30 ?2.60% 的硅、0.35 ?0.65% 的錳、O ?0.035% 的磷、O ?0.018%的硫、0.30?0.95%的鉻、0.45?0.95%的鎳、0.14?0.53%的鎢，澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理，所澆注的推進(jìn)器的鑄態(tài)金相組織為:球化率多90%，石墨球數(shù)量多100個(gè)/mm2，碳化物數(shù)量彡5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，其特征在于:澆注后的推進(jìn)器清理后在860?920°C進(jìn)行奧氏體化處理和在230?320°C進(jìn)行等溫淬火處理，所得的推進(jìn)器的金相組織由奧鐵體+碳化物+石墨球組成，機(jī)械性能為:硬度彡60HRC，沖擊韌性彡30J/mm2。
4.生產(chǎn)螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器的工藝流程為:原料一熔化球墨鑄鐵原鐵水、同時(shí)開始造型一在原鐵水中按爐內(nèi)鐵水重量百分比加入鉻鐵合金、鎳合金、純鎢棒，熔煉鉻鎳鎢合金球墨鑄鐵原鐵水一檢驗(yàn)一測溫一出鐵水球化處理、第一次、第二次孕育處理一澆注、同時(shí)進(jìn)行第三次隨流孕育處理一冷卻一清理一檢驗(yàn)一奧氏體化處理一等溫淬火處理一出爐空冷一檢驗(yàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，其特征在于:球化處理所用的球化包芯線含有29?30%的鎂、2.7?4.0%的稀土、40?45%的硅、6?8%的鈣、余量為鐵，外徑Φ 13mm ;第一次孕育處理的孕育包芯線含有3.52?4.0%的鋇、大于65.7%的娃、1.62?2.0%的鈣、1.7?2.0%的鋁、余量為鐵，外徑Φ 13_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺旋進(jìn)給式制棒機(jī)的高強(qiáng)度抗磨的推進(jìn)器及其生產(chǎn)工藝，其特征在于:鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)進(jìn)行第二次孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、.1.5?3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度3.0?8.0mm ;鐵水澆注過程中進(jìn)行第三次隨流孕育處理的硅-鋇-鈣孕育劑，含有70?75%的硅、1.5?3.0%的鋇、1.0?2.0%的鈣、余量為鐵，粒度0.2?0.7mm。
【文檔編號】C22C37/08GK104498810SQ201510000239
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月3日
【發(fā)明者】羅建華 申請人:羅建華