[实用新型]工程用低温合金钢的熔炼设备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工程用低温合金钢的熔炼设备系统，特别是可用于野外多工矿开采设备上、能够适于高强度、以及低温等恶劣环境要求，具有超高硬韧性的工程用低温合金钢的熔炼设备系统。

背景技术

磨损是许多工业部门普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因，同时其也消耗了大量的能源和材料。由合金铸钢制造的各种工程挖掘机和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板，由于处于高强度、恶劣气候等工作条件，其磨损情况更加严重。

目前的技术现状是：一般材料的硬度和韧性是互相矛盾的性能指标，通常是硬度高则韧性差，韧性高则硬度低。一类是强调材料的高韧性，一类是强调材料的抗磨性。而无法达到一个有效的统一，尤其是在用于室外矿山开采、挖掘等工程机械上的应用。高锰钢的耐磨性是有条件的，而且其屈服强度低、易于变形；低、中合金耐磨钢具有较好的强韧性，低、中冲击载荷下的耐磨性优于高锰钢，但存在淬透性和淬硬性低的问题，耐磨性较差；高铬铸铁组织中含有超过20％的高硬度共晶碳化物，具有优异的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生产成本高以及高温熔炼易变形开裂的不足；普通白口铸铁和低合金白口铸铁碳化物硬度低，碳化物呈连续状分布，脆性大，使用中易剥落甚至开裂。

针对现状，得到一种生产工艺简单、成本低、强韧性高、淬透性与淬硬性好且无污染，同时保证在低温环境中的良好工作，并在多工矿条件下中也能良好使用的耐磨合金铸钢已成为一项技术问题。同时人们也认识到炉前孕育变质处理技术是提高钢铁液质量的有力措施之一，它在一定程度上能够弥补熔炼过程中的不足；熔炼、精炼和过滤技术是耐磨金属材料的生产关键技术，上述两项技术对于能否实现本项目匹配合理化方案至关重要。因此提供一种新的与耐磨合金铸钢的合金成分相适应的熔炼工艺将是保证耐磨合金铸钢的合金成分进而保证其机械性能的重要的制造技术环节。而作为现代化企业的自动化要求，也应配以相对应的自动化设备，以实现上述熔炼工艺。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种与新型耐磨合金铸钢相适用的熔炼设备系统：其中所述新型耐磨合金铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03；所述熔炼设备系统包括：

熔炼炉，置于炉内以监测所述熔炼炉内温度的温度监控装置；可向所述熔炼炉中投放材料的下料装置；与上述装置无线或有线相连的上位控制单元，所述上位控制单元可以根据所获得的温度监控装置传送的温度信号，对熔炼炉的温度和下料装置的工作作出控制；与上位控制单元无线或有线相连的并设有熔剂的造渣装置，以控制其向所述熔炼炉中投入所述熔剂进行造渣，所述造渣装置中设有熔剂并可在所述下料装置分别加入元素：碳、钼铁、铬铁、镍、钛铁后，或在断电出钢液浇注前向所述熔炼炉中投入所述熔剂造渣；与上位控制单元无线或有线相连的取样分析装置，以控制其对炉中的合金元素进行取样分析并向上位控制单元输出结果，所述控制单元根据所述分析结果控制所述下料装置装入相应元素直至达到相应元素的所述成分范围；与上位控制单元无线或有线相连的脱氧装置，以受控向熔炼炉中加入脱氧剂以尽量减小钢液中的含气量，所述脱氧剂为0.03-0.06％的铝，所述脱氧装置在所述下料装置投入锰铁之后投入所述脱氧剂。

经过本实用新型所提供的生产工艺简单、成本低、污染小的熔炼设备系统可以有效、优质得到所述耐磨合金铸钢，其抗拉强度：1500-1800MPa，屈服强度：1200-1400MPa，延伸率：δs7-15％，V型缺口冲击韧性Akv25-40J，硬度：48-55HRC。并适合用于在低温环境中，如-20℃～0℃，与冻岩、冻土层接触的耐磨工程机械设备，适应在寒带环境中长期工作的要求。

附图说明

图1是本熔炼设备的示意图。

具体实施方式

下面结合图1来具体说明本实用新型，本实用新型提供一种与新型耐磨合金铸钢相适用的熔炼设备系统，其所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03。其中各合金所具有的主要功能为：

碳(C)：碳含量越高，钢的强度和硬度值增加，塑性和韧性值降低；

硅(Si)：强化铁素体，提高抗拉强度和屈服强度，提高耐热性和耐蚀性，降低韧性和塑性；