一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，属于浮动油封加工技术领域，所述冶炼方法包括如下步骤：S1：将废钢、生铁以及辅料熔炼成铁水；S2：铁水溶清、除渣及脱氧形成溶清铁水；S3：向溶清铁水中加入金属钛，所述金属钛与硼化物发生反应，直至金属钛不再溶解于溶清铁水；S4：S3完成后加入稀土合金，稀土合金与硼化物反应，生成稀土硼化物；S5：再次除渣，获取浮封环用材料。本技术方案消除浮封环表面毛刺，增大附着其上的油膜张力，进而提高油封性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法


[0001]本专利技术属于浮动油封加工
，具体涉及一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法。

技术介绍

[0002]浮封环是通过与转动件之间的油膜阻止介质外漏的一种动密封装置，其密封本质是依靠油膜附着在转动件和浮封环表面，填充间隙，供油膜附着的面的光滑度直接影响油膜张力，进而影响密封效果。
[0003]浮封环通常采用生铁、废钢和合金矿石作为原材料冶炼而成，例如镍硬铸铁浮动油封环，其冶炼是将生铁、废钢和合金矿石高温熔成铁水，对铁水溶清、脱氧、除渣后离心铸造成型；而废钢中存在杂质元素和有害元素，导致浮封环部分元素的成分不易控制，具体是杂质元素或有害元素产生重度远远小于铁水基体重度的金属物质，在离心力作用下，重度大的金属质点优先重度小的质点向离心力方向运动，导致浮封环内外偏析，重度差越大，偏析越明显，该偏析使得浮封环内圈毛刺异常增多，表面粗糙，油膜难以附着，密封性差。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤：
[0005]S1：将废钢、生铁以及辅料熔炼成铁水；
[0006]S2：铁水溶清、除渣及脱氧形成溶清铁水；
[0007]S3：向溶清铁水中加入金属钛，作铁水变质处理；
[0008]S4：S3完成后加入稀土合金，升温至1500℃以上，稀土合金与硼化物反应，生成稀土硼化物；
[0009]S5：再次除渣，获取浮封环用材料。
[0010]具体地，各组分按重量份计的配比如下：
[0011][0012]具体地，加入金属钛后从炉底吹氩搅拌铁水。
[0013]具体地，所述S3、S4中控制溶清铁水温度在1650℃以下。
[0014]具体地，所述金属钛分批次加入溶清铁水中，至多分为5个批次，每批次添加量为0.1
±
0.05份。
[0015]具体地，所述辅料包括金属镍、铬铁以及磷铁，上述组分按重量份计配比如下：
[0016]金属镍
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.5～5.0份
[0017]铬铁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.0～5.5份
[0018]磷铁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5～2.5份。
[0019]具体地，所述S1包括如下步骤：
[0020]S101：将废钢设置在熔炉底部；
[0021]S102：将生铁设置在废钢上；
[0022]S103：将辅料码放在生铁上；
[0023]S104：控制熔炼温度至1420℃以上，混合物全部熔化，获得铁水。
[0024]具体地，所述S2包括如下步骤：
[0025]S201：向铁水中加入增碳剂，用以将铁水溶清；
[0026]S202：待铁水溶清后，加入除渣剂进行一次除渣；
[0027]S203：加入锰铁一次脱氧，再加入金属硅二次脱氧。
[0028]具体地，所述稀土硼化物化学式为Re
x
(B)
y
，密度为7.86
±
0.5g/cm3。
[0029]具体地，所述浮封环用材料成分重量百分比如下：C3.0％～3.4％、Si1.8％～2.5％、Mn0.4％～0.8％、P0.1％～0.5％、Ni3.5％～5％、Cr1.5％～3％、Ti0.1％～0.5％、Re0.7％～1.0％，其余为Fe元素和不可去除杂质。
[0030]本专利技术提供的技术方案与现有技术相比具有如下优势：
[0031]1、向铁水中加入金属钛，钛在铁水中起变质作用，再以稀土元素与硼化物高温直接反应生成重度和熔点均与铁水基体相近的稀土硼化物，解决浮封环离心铸造时的内外偏析问题，消除毛刺，提高表面光滑度，油膜附着其表面的张力增大，进而提高浮封环的油封性能。
[0032]2、冶炼步骤可实现产品一次成型，减少后续工序，从而简化工序，提高产率，降低能耗。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例一中低毛刺浮封环用材料的冶炼方法的流程图；
[0034]图2是本专利技术实施例一中低毛刺浮封环用材料铸造成型的浮封环；
[0035]图3是本专利技术对比例一中低毛刺浮封环用材料铸造成型的浮封环。
具体实施方式
[0036]为了便于理解，下面结合实施例阐述所述低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0039]实施例1
[0040]参图1，一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤：
[0041]S1：将30kg废钢其工整排列在容量100kg的中频炉底部，再将57.2kg生铁工整排列在废钢上，控制废钢与生铁冶炼量的比率，进而控制铁水含碳量在2.6～3.0％，避免废钢过多导致铁水含碳量过高，由铁水铸造成型的工件脆性高，并且同时增大废钢用量，提高废钢回收利用率；将4.5kg金属镍、3kg铬铁和1kg磷铁码放在生铁上；其中，废钢和生铁的熔点为1100～1200℃，易熔化，将其放置在炉底形成垫层，金属镍和铬铁熔点高，放置在熔炉中部高温区，确保加热过程的稳定，提升熔炼效率；关闭炉口，调整中频炉功率，控制熔炼温度至1420℃，炉内混合物全部熔化，获得铁水；
[0042]S2：向铁水中加入0.5kg增碳剂，补足废钢熔炼过程中烧损的碳含量，其中增碳剂优选为石墨粉，以压缩空气为载体吹入铁水中，增碳剂被铁水溶解吸收后铁水溶清；铁水中加入除渣剂进行一次除渣，除渣剂优选为珍珠岩矿经破碎、筛分获得的珍珠岩粉，除渣剂投入铁水后在铁水表面受热而膨化、熔融，与铁水表面的熔渣粘结一起而形成集渣覆盖层；称取1.5kg锰铁作为脱氧剂加入铁水中，形成一次脱氧产物，一次脱氧产物脱离铁水上浮在集渣覆盖层中；称取1.8kg金属硅作为脱氧剂加入铁水中，形成二次脱氧产物，二次脱氧产物脱离铁水上浮在集渣覆盖层中，扒渣去除集渣覆盖层，获得溶清铁水；
[0043]S3：称取0.1kg金属钛若干份，向溶清铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括如下步骤：S1：将废钢、生铁以及辅料熔炼成铁水；S2：铁水溶清、除渣及脱氧形成溶清铁水；S3：向溶清铁水中加入金属钛，作铁水变质处理；S4：S3完成后加入稀土合金，升温至1500℃以上，稀土合金与单质硼反应，生成稀土硼化物；S5：再次除渣，获取浮封环用材料。2.如权利要求1所述的低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，各组分按重量份计的配比如下：3.如权利要求1所述的低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，加入金属钛后从炉底吹氩搅拌铁水。4.如权利要求1所述的低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，所述S3、S4中控制溶清铁水温度在1650℃以下。5.如权利要求1所述的低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，所述金属钛分批次加入溶清铁水中，至多分为5个批次，每批次添加量为0.1
±
0.05份。6.如权利要求1所述的低毛刺浮封环用材料的冶炼方法，其特征在于，所述辅料包括金属镍、铬铁以及磷铁，上述组分按重量份计配比如下：金属镍3.5～5.0份铬铁2.0～5.5份磷铁0.5～2.5份。7.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊杰，罗鹤林，陆军，
申请(专利权)人：长兴拓可机械有限公司，
类型：发明
国别省市：