第33卷第6期 2011年12月
文章编号：1672-4461(2011)06-0039-02
甘肃冶金
GANSUMETALLURGY
冶金炉钻杆热处理淬火冷却工艺研究
王晨
（西北矿冶研究院，甘束白银730900）
Vol.33No.6 Dec.,2011
摘要：本文论述了锋火冷却机理，并通过实验研究水的冷却特性，确定了材质为45#钢冶金炉钎杆的热处理工艺通过现场实验，产品质量达到要求。
关键词：萍火冷却：45#钢；水；热处理工艺
中图分类号：TC156
文献标识码：A
HeatTreatmentQuenchCoolingResearchonDrillStem
forMetallurgical Furnace
WANCChen
( Northwest Research Institute of Mining & Metallurgy, Baiyin 730900, China)
Abstract: This article discusses quench cooling mechanics. Through studying cooling water characteristics, process for 45#
steel drill stem heat treatment is fixed, Field test shows that the product quality reaches application request. Key Words : quench cooling;45# steel;water;heat treatment
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引言
炼铁高炉的出铁口位于高炉炉缸的最下沿。出铁时，铁口用开口机钻一圆孔把铁和渣放出，各出铁口周期性地在高温状态下出铁。高炉铁口的封堵由泥炮采用高压将炮泥压入铁口。炮泥由沥青、电云母、刚玉、焦油、碳粉、粘土按不同比例调配均勾面成，其在高温状态下膨胀小，能承受高温、高压。炮泥封堵铁口后，炉内高温将其由内至外烧结，形成坚硬的壳体，离炉腔越近，烧结硬度越高。高炉钻头与钻杆就是要在这厚厚的高温壳体上钻凿。钻凿越深，工作条件越恶劣，尤其是临近高炉铁水时，温度达到1000℃（左有），碰到更硬的炮泥层，交变应力增加。铁口作业中有很多不确定因素存在：炉温、炉压、炮泥的配比和烧结的时闻，封堵的深度和致密程度，开口机的工作状态等，这都将影响钻杆的使用寿命。
目前在高炉上使用的钎杆材质常见的为45#， 40MnB、40CrMnMo、45Mn、45Mn2、55SiMnMo等。高炉开口钎杆按外形主要分为六角形钎杆与圆形钎杆。直径规格有D38、D35、D32，钎杆长度有
3000mm、3200 mm3500 mm、4000mm、4500 mm、4600mm、4700mm等。钎杆内孔直径Φ13 18。钎杆失效主要在螺纹退刀槽与螺纹处断裂。由于无水炮泥在高炉使用愈来愈普遍，铁口炉体强度也不断提高，铁口深度愈来愈深，对钻杆的质量要求也更高。
水是一种最常见的率火介质，具有价廉、可靠、无污染等，但由于水在低温阶段冷却速度大，经常会引发针杆螺纹处的开裂问题。一种理想的率火介质在过冷奥氏体分解最快的温度范围内（相当CCT曲线鼻尖处)具有较强的冷却能力，而在接近马氏体点时具有缓和的冷却能力，这样既保持较高的率火冷却速度，又不致形成太大的率火应力。我们通过研究控制水的初始温度与流动速度实现率火工件在冷却初期的快速冷却和调节水温升高与流动速度实现火工件在低温阶段的缓慢冷却，从而解决了上述问题。
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冷却机理
淬火冷却可分为三个阶段：“汽膜沸腾期”、“汽
泡沸腾期”、“对流传热期”。下面对这三个阶段分
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