CN108060346A - 转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，特别适用于一种玉米油、水、沉渣等介质的双相不锈钢大型分离机碟片，所用双相不锈钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.03％，S≤0.005％，P≤0.005％，Si≤0.5％，N≤0.02％，W：≤6％，Mn：0.1‑2％，Cr：10‑15％，Ni：1.0‑4.0％，Mo：0.5‑2.0％，余量为Fe及不可避免的杂质。该双相不锈钢的制造包括：出钢‑冶炼‑钢锭浇铸‑热轧‑固溶处理‑冷却‑转鼓碟片用双相不锈钢。基于传统的脱硫、脱磷和脱硅工艺，采用高效的单转炉多次造渣富氩吹炼超低硫磷控制技术，通过加入精炼剂、富氩搅拌和单转炉精确控温，使熔体的流动性得到改善，显著抑制夹杂、气孔、缩孔和缩松等缺陷的形成，有效控制硫、磷的质量分数低至0.005％以下。

Description

转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种冶炼及压力加工制造技术，特别适用于一种玉米油、水、沉渣等介质的双相不锈钢大型分离机碟片的制造方法。
背景技术
目前国内淀粉分离机为喷嘴连续出料型碟式分离机，主要用于淀粉工业中的淀粉精制，预浓缩，蛋白分离及淀粉回收等，也可以用于食品，医药，染化，环保等部门的液固两相分离，浓缩回收和澄清等工艺过程，如高龄土，纸浆的回收，废水处理等。我国制造碟式淀粉分离机的时间较短，其主要技术有从国外同类产品消化吸收而来。目前我国制造的碟式淀粉分离机的转鼓组件由多个零件组成，内部结构复杂，不仅装配繁琐，而且进料***容易堵塞，设备运行十天就必须停车清洗转鼓，无法实现三相分离，大大降低了设备工作效率。西方发达国家在固液分离领域研究较早，目前的技术也较为全面、完整，已有大量的商业应用的实例，但是这些公司的产品价格极为昂贵，设备维修又麻烦，费用也相对高昂。
碟式淀粉分离机的大型化、智能化、多功能化、高速率高精度及性材料的应用是未来的发展趋势，而国内淀粉分离机的最新发展方向，必然是碟式淀粉分离机产品的更新换代。材料作为研究碟式淀粉分离机更新换代新产品的一个重要方面，受到许多研究者的关注，其中双相不锈钢由于具有良好的强度和塑性组合，在各个应用领域都受到许多学者和企业专家的广泛研究，但是针对国内淀粉分离机专用的碟式分离机设备用双相不锈钢的研究尚处于实践阶段。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，通过选用双相不锈钢为转鼓材料，基于传统的脱硫、脱磷和脱硅工艺，采用高效的单转炉多次造渣富氩吹炼超低硫磷控制技术，通过加入精炼剂、富氩搅拌和单转炉精确控温，使熔体的流动性得到改善，显著抑制夹杂、气孔、缩孔和缩松等缺陷的形成，有效控制硫、磷的质量分数低至0.005％以下。通过联合采用上皮带传动，下悬式转鼓和短轴连接设计，轴承的润滑则采用外循环油泵强制润滑，最终通过调节内循环量获得最佳分离效果。该方法制造的双相不锈钢分离机碟片热塑性好，成品收得率高，特别适用于一种玉米油、水、沉渣等介质的双相不锈钢大型分离机碟片。
本发明的技术方案为：
一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，所用双相不锈钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.03％，S≤0.005％，P≤0.005％，Si≤0.5％，N≤0.02％，W：≤6％，Mn：0.1-2％，Cr：10-15％，Ni：1.0-4.0％，Mo：0.5-2.0％，余量为Fe及不可避免的杂质。该双相不锈钢的制造包括：出钢-冶炼-钢锭浇铸-热轧-固溶处理-冷却-转鼓碟片用双相不锈钢。基于传统的脱硫、脱磷和脱硅工艺，采用高效的单转炉多次造渣富氩吹炼超低硫磷控制技术，通过加入精炼剂、富氩搅拌和单转炉精确控温，使熔体的流动性得到改善，显著抑制夹杂、气孔、缩孔和缩松等缺陷的形成，有效控制硫、磷的质量分数低至0.005％以下。
优选的，该双相不锈钢具有非常优异的强度和韧性，其抗拉强度达830MPa以上，屈服强度达720MPa以上，弹性模量达5200MPa以上，断裂伸长率达14.0％以上，弯曲强度达1160MPa以上，冲击强度达50J/cm2以上，特别适用于一种玉米油、水、沉渣等介质的双相不锈钢大型分离机碟片。
优选的，按上述双相不锈钢的化学成分进行冶炼，然后浇注成钢锭，控制温度在1000-1300℃下对所述双相不锈钢进行热轧处理，控制温度在960-1150℃下对所述双相不锈钢进行固溶强化处理，固溶强化时间控制在60-300秒，将所述双相不锈钢冷却至室温。
优选的，该方法制造的双相不锈钢分离机碟片热塑性好，成品收得率高，可在玉米油、水、沉渣(含弱酸)的三相介质中等介质腐蚀。
具体实施方式
为了更好地说明本发明，附实施例如下。需要强调的是，实施例并不意味着本发明的范围限制在实施例叙述的条件内，实施例的目的是进一步阐述本发明的内容及其可行性。
本发明所述双相不锈钢的制造方法包括以下步骤：出钢-冶炼-钢锭浇铸-热轧-固溶处理-冷却-转鼓碟片用双相不锈钢。首先，按照下述方法进行熔炼：用电炉熔化双相不锈钢(化学组成按重量百分比计如表1所示)，进行成分调整，使其大致成为理想目标的化学组成，然后使用AOD炉，进行传统的脱碳、脱硫、脱磷和脱硅处理。将得到的熔汤浇铸成质量为800kg，直径为200mm的钢锭。然后切割成长度850mm，(碟片尺寸)得到转鼓碟片用钢坯。随后，将该钢坯在1000-1300℃下进行热轧处理，在960-1150℃下进行固溶强化处理，固溶强化时间控制在60-300秒，再冷却至室温，得到本发明所述的转鼓碟片用双相不锈钢。
本发明所述双相不锈钢的化学成分按重量百分比计如表1所示。
表1本发明所述双相不锈钢的化学成分(按重量百分比计)
注：各实施例中余量均为Fe及不可避免的杂质。
以下是对双相不锈钢的化学成分中各元素含量选择的简要理解。
C是具有使奥氏体相稳定、提高强度的效果，并且在热处理的升温时使碳化物析出而得到微细组织的效果的元素，塑韧性好。
S、P控制其含量，可以有效防止耐蚀性和韧性降低。
Si形成致密氧化膜，可以提高双相不锈钢的稳定性。
N改善晶间腐蚀。
Mn提高双相不锈钢在有机酸中的耐蚀性。
W提高耐点腐蚀和间隙腐蚀性。
Mo形成致密氧化膜，可以防止Cl-点蚀
Cr可以提高固溶体电极电位，形成致密的氧化膜，但是过量的Cr会导致晶间腐蚀变大。因此要控制其含量。
Ni增加强度和塑韧性，防止穿晶型应力腐蚀。
本发明所述双相不锈钢在各实施例中的详细制造工艺如表2所示。
表2本发明所述双相不锈钢的制造工艺
实施例 1 2 3 4 5
热轧温度(℃) 1000 1100 1300 1200 1150
固溶温度(℃) 960 1050 1100 1150 1000
固溶时间(s) 300 180 60 150 90
冷却速度/(℃/s) 12 15 10 20 15
本发明所述的转鼓碟片用双相不锈钢的力学性能如表3所示。
表3本发明所述双相不锈钢的制造工艺及性能
从以上各实施例的性能测试结果可以看出，本发明所提供的双相不锈钢具有非常优异的强度和韧性。例如：实施例1中所用双相不锈钢的抗拉强度为850MPa，屈服强度为725MPa，弹性模量为5500MPa，断裂伸长率为14.5％，弯曲强度为1160MPa，冲击强度为50J/cm2。

Claims (4)

1.一种转鼓碟片用双相不锈钢的制造方法，其特征在于，所用双相不锈钢的化学成分按重量百分比计为：C≤0.03％，S≤0.005％，P≤0.005％，Si≤0.5％，N≤0.02％，W：≤6％，Mn：0.1-2％，Cr：10-15％，Ni：1.0-4.0％，Mo：0.5-2.0％，余量为Fe及不可避免的杂质，该双相不锈钢的制造包括：出钢-冶炼-钢锭浇铸-热轧一固溶处理-冷却，得到转鼓碟片用双相不锈钢，其基于传统的脱硫、脱磷和脱硅工艺，采用高效的单转炉多次造渣富氩吹炼超低硫磷控制技术，通过加入精炼剂、富氩搅拌和单转炉精确控温，使熔体的流动性得到改善，效控制硫、磷的质量分数低至0.005％以下。
2.根据权利要求1所述的一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，其特征在于，该双相不锈钢具有非常优异的强度和韧性，其抗拉强度达830MPa以上，屈服强度达720MPa以上，弹性模量达5200MPa以上，断裂伸长率达14.0％以上，弯曲强度达1160MPa以上，冲击强度达50J/cm2以上，适用于一种玉米油、水、沉渣等介质的双相不锈钢大型分离机碟片。
3.根据权利要求1所述的一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，其特征在于，按权利要求1所述的双相不锈钢的化学成分进行冶炼，然后浇注成钢锭，控制温度在1000-1300℃下对所述双相不锈钢进行热轧处理，控制温度在960-1150℃下对所述双相不锈钢进行固溶强化处理，固溶强化时间控制在60-300秒，将所述双相不锈钢冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的一种转鼓碟片用双相不锈钢及其制造方法，其特征在于，该方法制造的双相不锈钢分离机碟片热塑性好，成品收得率高，可在玉米油、水、沉渣的三相介质中等介质腐蚀。
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