一种轧钢加热炉加热段垫块材料的生产工艺的制作方法

一种轧钢加热炉加热段垫块材料的生产工艺
【技术领域】
1.本发明涉及钢铁生产技术领域，是一种垫块材料的生产工艺。


背景技术：

2.目前，推钢式加热炉和步进式加热炉高温加热段垫块材材料主要为co50，其熔点为1380℃
‑
1420℃，1200℃最大使用强度为0.1kg/mm2,加热炉垫块的损坯主要原因不是磨损、烧蚀氧化而造成的，垫块损坏主要原因是被钢坯压坏的，加热炉内不是所有的垫块都承受压力，设计时考虑的是全部垫块都承压，由于垫块承压超过了它的最大使用强度，垫块表面产生塑性变形出现凹坑，钢坯脱落的氧化皮在凹坑聚集并迅速长大，这些凸出的氧化皮会在钢坯下表面顶出凹坑，钢坯进入轧钢工序高压水很难清除凹坑内的氧化皮，会导致热轧材出现质量问题，而且会影响后期冷轧材的质量。
3.为解决这一问题通过在钴合金中加入大量w(≥10％wt)，提高合金熔点约40
‑
50℃，性能得到了较大提高，使用效果良好，但由于机体还是奥氏体，高温下还是会出现塑性变形，迫切需要出现一种新的材料，使得在高温下具有高的硬度、强度、及耐磨性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要提供一种具有高硬度、耐磨性强的轧钢加热炉加热段垫块材料的生产工艺。
5.本发明解决技术问题的方案是采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：
6.1、在中频感应电炉
7.中(带氩气保护)顺序加入纯铁、钨、钼、总重25
‑
35﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；
8.2、出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；
9.3、浇包温度烘烤到600℃至630℃；
10.4、加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入总重量1
‑2‰
的块状(粒度6
‑
10mm)重钇(y)变质剂，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注，振动频率f≥20khf；浇注温度1780
‑
1800℃；其中步骤2中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si 0.6/1.00,锰mn 0.4/0.50,钼mo 2.5/4.5,钨w 5.0/7.0,铁fe7.0/11.0，其余为铬cr，作为基体，上述的份数是重量份数，按总份数100份计算，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。
11.所述的硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，采用钟罩法将硅
‑
钙合金脱氧剂压入熔炼炉的底部，使炉内合金进行充分脱氧。
12.具体物理性能参数如下。
[0013][0014]
本发明材料高温新材料垫块材质hhsw，熔点达1650℃，该材料在熔点前基本没有塑性变形，抗氧化性能提高，极限使用温度可达1500℃，最大承压能力是传统钴合金的4.5倍。
【具体实施方式】
[0015]
例1、本发明采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：
[0016]
1、在中频感应电炉中(带氩气保护)顺序加入纯铁、钨、钼、总重30﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；
[0017]
2、出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；
[0018]
3、浇包温度烘烤到610℃；
[0019]
4、加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入2
‰
的块状(粒度6
‑
10mm)重钇(y)变质剂，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注(振动频率)；浇注温度1780
‑
1800℃；其中步骤2中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si0.8,锰mn0.4,钼mo3.5,钨w6,铁fe9.0，其余为铬cr，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。
[0020]
例2、本发明采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：
[0021]
1、在中频感应电炉中(带氩气保护)顺序加入纯铁、钨、钼、总重25﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；
[0022]
2、出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；
[0023]
3、浇包温度烘烤到630℃；
[0024]
4、加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入1
‰
的块状(粒度6
‑
10mm)重钇(y)变质剂，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注(振动频率)；浇注温度1780℃；其中步骤2中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si1.00,锰mn0.4,钼mo4.5,钨w5.0,铁fe11.0，其余为铬cr，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。
[0025]
例3、本发明采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：
[0026]
1、在中频感应电炉中(带氩气保护)顺序加入纯铁、钨、钼、总重35﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；
[0027]
2、出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；
[0028]
3、浇包温度烘烤到600℃；
[0029]
4、加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入2
‰
的块状(粒度6
‑
10mm)重钇(y)变质剂，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注(振动频率)；
[0030]
浇注温度1780
‑
1800℃；其中步骤2中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si0.6,锰mn0.50,钼mo2.5,钨w7.0,铁fe7.0，其余为铬cr，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。


技术特征：
1.一种轧钢加热炉加热段垫块材料的生产工艺，其特征在于：采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：(1)在带氩气保护的中频感应电炉中顺序加入纯铁、钨、钼、总重25
‑
35﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；(2)出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；(3)浇包温度烘烤到600℃至630℃；(4)加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入总重量1
‑2‰
的块状重钇变质剂，其粒度为6
‑
10mm，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注，振动频率f≥20khf；浇注温度1780
‑
1800℃；其中步骤(2)中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si 0.6/1.00,锰mn 0.4/0.50,钼mo 2.5/4.5,钨w 5.0/7.0,铁fe7.0/11.0，其余为铬cr，作为基体，上述的份数是重量份数，按总份数100份计算，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。2.根据权利要求1所述的垫块材料的生产工艺，其特征在于：硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，是采用钟罩法将硅
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钙合金脱氧剂压入熔炼炉的底部。3.根据权利要求1所述的垫块材料的生产工艺，其特征在于：采用硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，通过以下步骤完成操作：(1)在带氩气保护中频感应电炉中顺序加入纯铁、钨、钼、总重30﹪的金属铬，待材料开始熔化后陆续加入剩余金属铬，升温到1800℃加入锰铁、硅铁，熔化；(2)出钢前，进行炉前取样检测化学成分，根据检测结果进行微调至成分合格；(3)浇包温度烘烤到610℃；(4)加入总重量2﹪硅
‑
钙合金脱氧剂进行炉内脱氧，升温到1900℃出钢，浇注前静置钢水，液面除渣，在浇包底部加入2
‰
的块状重钇变质剂，其粒度为6
‑
10mm，采用包内变质处理，同时把精密铸造模壳放到高频振动平台上，振动浇注(振动频率)；浇注温度1780
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1800℃；其中步骤2中碳c≤0.08、磷p≤0.020、硫s≤0.020，硅si0.8,锰mn0.4,钼mo3.5,钨w6,铁fe9.0，其余为铬cr，原材料中，锰和硅是以锰铁和硅铁状态存在的。

技术总结
一种轧钢加热炉加热段垫块材料的生产工艺，涉及钢铁生产技术领域，是将硅、锰、钼、钨、铁和铬做为原材料，顺序加入中频感应电炉中，高温溶化，进行浇注，其中硅Si 0.6/1.00,锰Mn 0.4/0.50,钼Mo 2.5/4.5,钨W 5.0/7.0,铁Fe7.0/11.0，其余为铬Cr，作为基体。本发明材料高温新材料垫块材质HHSW，熔点达1650℃，该材料在熔点前基本没有塑性变形，抗氧化性能提高，极限使用温度可达1500℃，最大承压能力是传统钴合金的4.5倍。传统钴合金的4.5倍。


技术研发人员：韦先平 王孟先 徐永晓 范伟光
受保护的技术使用者：烟台百思特炉管厂
技术研发日：2021.08.05
技术公布日：2021/11/8