一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺制造技术

本发明专利技术属于钢材领域，公开了一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺，包括以下步骤：低合金钢原料加热，锻造，锻后冷却，正火，风冷，回火，浇注，空冷。该煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺制作的合金钢结构性能优良，强度高、耐压力，可满足长期使用的要求；将低碳结构钢和低合金结构钢采用正火加回火工艺处理，提高了低碳结构钢和低合金结构钢的韧性，有较大的弹塑性变形延迟区间，细化了低碳结构钢和低合金结构钢的晶粒度，采用连铸保证钢良好的低温性能和质量可靠性。

Manufacturing process of low alloy structural steel for coal mine machinery

The invention belongs to the field of steel, discloses a manufacturing process of low alloy steel for coal mine machinery, which comprises the following steps: raw material heating, low alloy steel forging, cooling after forging, quenching, tempering, pouring, cooling, air cooling. The performance of alloy steel structure of the coal mine machinery manufacturing process for production of low alloy structural steel is good, high strength, resistance to pressure, which can meet the requirements of long-term use; structural steel with low carbon steel and low alloy by normalizing and tempering treatment, improve the low carbon steel and low alloy structural steel toughness. There are large elastic-plastic deformation delay interval, grain refinement of the steel structure of low carbon steel and low alloy, continuous casting and low temperature performance and ensure good quality and reliability of the steel.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺
本专利技术属于钢材加工
，尤其涉及一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺。
技术介绍
随着我国煤机制造技术与生产能力迅速提升，与我国第一煤炭消耗和开采大国的地位相符，我国已经成为世界第一煤机制造大国。低合金高强度钢因其本身具有高的强度、良好的低温冲击韧性、使用寿命长、自身重量较轻而能够建造相同承载能力的结构等一系列优异的综合机械性能和显著的经济效益而成为煤矿机械设备其制造所需的关键材料。低合金结构钢是在含碳量Wc≦0.20％的碳素结构钢基础上，加入少量的合金元素发展起来的，强度高于碳素结构钢。当此材料应用于正常使用条件下的桥梁、建筑，可以满足要求，但是当要满足能够遇到较大地震，桥梁、建筑等不被破坏，或是作为桥梁减隔震材料时，屈强比过大容易导致桥墩底部受力过大，损坏桥墩，因此需要材料具有良好的韧性。综上所述，现有技术存在的问题是：现在的煤矿机械性能差，压力过大容易损坏，不够耐用，使用周期短，低温性能差。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺。本专利技术是这样实现的，煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺包括以下步骤：步骤一、低合金钢原料加热，在中频炉中2010℃下加热40min；步骤二、锻造，采用2500吨精锻机锻造，各道次拉打速度控制在5米/分钟，最后次拉打速度控制在3米/分钟；步骤三、锻后冷却，冷却速率为20℃/min；步骤四、正火，将低合金结构钢或低碳结构钢放入加热炉中，随炉升温至880℃～950℃，正火保温时间为60min～120min；步骤五、风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在300℃～600℃；步骤六、回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在450℃～650℃，保温时间为120min～180min；步骤七、浇注，采用连铸浇注铸坯，连铸中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；控制中间包钢水温度1530℃～1540℃，控制拉速0.29m/min±0.01m/min，制得φ600mm规格圆坯；步骤八、空冷，浇注后空冷至室温。进一步，所述低合金钢的配方以重量百分比表示包括：铁：80-85％；碳：0.5-1.4％；硅：1.08-2.15％；锰：3.55-4.65％；磷：1.03-1.65％；硫：2.25-3.15％；铬：3.12-5.25％；镍：5.28-8.40％。进一步，所述锻造首先去掉坯料的头尾，再进行下料；然后进行锻挤，滑块主压头设定行程，坯料装模后调整主压头间距镦挤成形，主压头行程达到设定值时回程；再次设定水平冲头行程，同时设定水平冲头工作载荷；设定竖直冲头行程，同时设定竖直冲头工作载荷。进一步，所述锻后冷却方法包括向进水口通入冷却水，冷却水通过冷却喷水孔并从排水口排出，在冷却水进出锻造的过程中进行直喷冷却。进一步，所述风冷包括以下步骤：步骤一、将钢锭加热至1210℃，将4254mm的高度变为2300mm；步骤二、差温压实法锻压；三次镦粗后对锻件立即喷雾冷却或风冷，使锻件表面冷至700～800℃进行差温压实法锻压。进一步，所述浇注方法包括：步骤一、金属废水进入废水集水池，进行水量、水质调节与均化；步骤二、将集水池的废水用水泵抽入管式混合反应装置，依据废水性质向管式混合反应装置投加：酸或碱，调节废水pH为7至9，使废水中的重金属离子与氢氧根离子结合，形成金属氢氧化物固体微粒；沉淀剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂结合，形成金属化合物固体微粒；步骤三、处理后的废水进入管式过滤装置，流出的清水回用或达标排放，流出的浓液进入浓缩池，并不断循环过滤，待浓缩池固液比达到5％时，进行脱水，泥饼无害化处置。本专利技术的优点及积极效果为：该煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺制作的合金钢结构性能优良，强度高、耐压力，可满足长期使用的要求；将低碳结构钢和低合金结构钢采用正火加回火工艺处理，提高了低碳结构钢和低合金结构钢的韧性，有较大的弹塑性变形延迟区间，细化了低碳结构钢和低合金结构钢的晶粒度，采用连铸保证钢良好的低温性能和质量可靠性。附图说明图1是本专利技术实施提供的煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺流程图；图2是本专利技术实施提供的风冷方法流程图；图3是本专利技术实施提供的浇注方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图1至附图3及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。该煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺包括以下步骤：S101、低合金钢原料加热，在中频炉中2010℃下加热40min；S102、锻造，采用2500吨精锻机锻造，各道次拉打速度控制在5米/分钟，最后次拉打速度控制在3米/分钟；S103、锻后冷却，冷却速率为20℃/min；S104、正火，将低合金结构钢或低碳结构钢放入加热炉中，随炉升温至880℃～950℃，正火保温时间为60min～120min；S105、风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在300℃～600℃；S106、回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在450℃～650℃，保温时间为120min～180min；S107、浇注，采用连铸浇注铸坯，连铸中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；控制中间包钢水温度1530℃～1540℃，控制拉速0.29m/min±0.01m/min，制得φ600mm规格圆坯；S108、空冷，浇注后空冷至室温。所述低合金钢的配方以重量百分比表示包括：铁：80-85％；碳：0.5-1.4％；硅：1.08-2.15％；锰：3.55-4.65％；磷：1.03-1.65％；硫：2.25-3.15％；铬：3.12-5.25％；镍：5.28-8.40％。所述锻造首先去掉坯料的头尾，再进行下料；然后进行锻挤，滑块主压头设定行程，坯料装模后调整主压头间距镦挤成形，主压头行程达到设定值时回程；再次设定水平冲头行程，同时设定水平冲头工作载荷；设定竖直冲头行程，同时设定竖直冲头工作载荷。所述锻后冷却方法包括向进水口通入冷却水，冷却水通过冷却喷水孔并从排水口排出，在冷却水进出锻造的过程中进行直喷冷却。所述风冷包括以下步骤：S201、将钢锭加热至1210℃，将4254mm的高度变为2300mm；S202、差温压实法锻压；三次镦粗后对锻件立即喷雾冷却或风冷，使锻件表面冷至700～800℃进行差温压实法锻压。进一步，所述浇注方法包括：S301、金属废水进入废水集水池，进行水量、水质调节与均化；S302、将集水池的废水用水泵抽入管式混合反应装置，依据废水性质向管式混合反应装置投加：酸或碱，调节废水pH为7至9，使废水中的重金属离子与氢氧根离子结合，形成金属氢氧化物固体微粒；沉淀剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂结合，形成金属化合物固体微粒；S303、处理后的废水进入管式过滤装置，流出的清水回用或达标排放，流出的浓液进入浓缩池，并不断循环过滤，待浓缩池固液比达到5％时，进行脱水，泥饼无害化处置。制作的合金钢结构性能优良，强度高、耐压力，可满足长期使用的要求；将低碳结构钢和低合金结构钢采用正火加回火工艺处理，提高了低碳结构钢和低合金结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺，其特征在于，所述煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺包括以下步骤：步骤一、低合金钢原料加热，在中频炉中2010℃下加热40min；步骤二、锻造，采用2500吨精锻机锻造，各道次拉打速度控制在5米/分钟，最后次拉打速度控制在3米/分钟；步骤三、锻后冷却，冷却速率为20℃/min；步骤四、正火，将低合金结构钢或低碳结构钢放入加热炉中，随炉升温至880℃～950℃，正火保温时间为60min～120min；步骤五、风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在300℃～600℃；步骤六、回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在450℃～650℃，保温时间为120min～180min；步骤七、浇注，采用连铸浇注铸坯，连铸中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；控制中间包钢水温度1530℃～1540℃，控制拉速0.29m/min±0.01m/min，制得φ600mm规格圆坯；步骤八、空冷，浇注后空冷至室温。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺，其特征在于，所述煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺包括以下步骤：步骤一、低合金钢原料加热，在中频炉中2010℃下加热40min；步骤二、锻造，采用2500吨精锻机锻造，各道次拉打速度控制在5米/分钟，最后次拉打速度控制在3米/分钟；步骤三、锻后冷却，冷却速率为20℃/min；步骤四、正火，将低合金结构钢或低碳结构钢放入加热炉中，随炉升温至880℃～950℃，正火保温时间为60min～120min；步骤五、风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在300℃～600℃；步骤六、回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在450℃～650℃，保温时间为120min～180min；步骤七、浇注，采用连铸浇注铸坯，连铸中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌；控制中间包钢水温度1530℃～1540℃，控制拉速0.29m/min±0.01m/min，制得φ600mm规格圆坯；步骤八、空冷，浇注后空冷至室温。2.如权利要求1所述的煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺，其特征在于，所述低合金钢的以重量百分比表示包括：铁：80-85％；碳：0.5-1.4％；硅：1.08-2.15％；锰：3.55-4.65％；磷：1.03-1.65％；硫：2.25-3.15％；铬：3.12-5.25％；镍：5.28-8.40％。3.如权利要求1所述的煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小荣，沈羽，柴晓宇，王绍武，李姗姗，
申请(专利权)人：曹小荣，
类型：发明
国别省市：河南,41