[發明專利]一種爆破用超長二氧化碳致裂管的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201910167436.2
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109877182A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 唐勇
• 申請（專利權）人: 山東職業學院
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;C21D1/18;C21D9/08
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司 11453
• 代理人: 莊振京

本發明提供一種爆破用超長二氧化碳致裂管的制備方法及其應用，該制備方法將分段鑄造變成整段鑄造加工，將合金鋼反復加熱冷卻，增加合金鋼的硬度，在二次鍛造時，將致裂管再次進行淬火，并淬火2次，能夠通過淬火步驟增加致裂管的硬度，從而能夠避免致裂管在反復使用后易破裂的情況，制造步驟只有四步，相比現有整段鑄造工藝步驟更加簡易，并能夠減少致裂管的生產時間，減少生產成本，且通過選料、鍛造、檢測和二次鍛造等一系列完整工藝，能夠提高成品硬度和密封性，并能夠減少致裂管加工步驟，對于超長二氧化碳致裂管加工方法技術領域具有廣泛的實用性。

技術領域

本發明屬于致裂管加工技術領域，尤其涉及一種超長二氧化碳致裂管加工方法技術領域。

背景技術

二氧化碳爆破法在巖石開采中的應用技術，學名為二氧化碳液--氣相變膨脹破巖技術，其原理是把液態的二氧化碳充裝到特殊制造的致裂管內，通過管內的活化器對其加熱，使致裂管內液態的二氧化碳瞬間汽化產生高壓氣體能量，沖破致裂管底端爆破板，從致裂管底端崩發出高壓氣體，擊破巖石，破裂目標后重新更換活化器和爆破板并充裝液態二氧化碳，致裂管可以反復使用多次，直至管身多次受壓后強度降低，存在安全隱患后需報廢處理。目前行業應用的致裂管根據作用地點深淺不同，主要分短管和長管兩大類，材料是合金鋼，短管制造加工簡單，成本低，但爆破能力小，使用受限，巖石采礦行業生產成本高，長管具有爆破能力強，適合規模化高強度作業生產，但致裂管本身加工制造成本高，現有的致裂管加工工藝分為分段鑄造和整體鑄造兩種。

基于上述背景技術發現，結合現有技術中的多數致裂管的加工方法，其在使用時存在以下問題：現有的致裂管在整體鍛造時，因致裂管需要反復進行使用，并整體鍛造工藝對機床、刀具、夾具和加工精度要求較高，且整體鍛造工藝無法保證致裂管在加工后整體硬度夠強，從而無法保證致裂管在反復使用后不損壞，使得現有的致裂管在整體鍛造時硬度較差；且現有的致裂管在進行分段鑄造時，由于分段鑄造加工工藝較為復雜，并分段鑄造需要將致裂管再次焊接，步驟繁瑣，且在實際使用過程中，存在加工后致裂管連接強度較低的情況，并無法避免致裂管在爆破過程中斷裂，使得現有的致裂管密封性較差。

于是，有鑒于此，針對現有的結構及缺失予以研究改良，提供一種爆破用超長二氧化碳致裂管的制備方法，以期達到更具有更加實用價值性的目的。

發明內容

針對現有致裂管的加工方法致裂管硬度較差，步驟繁瑣，密封性較差的問題，本申請采用選料、鍛造、檢測、二次鍛造和表面加工等一系列完整工藝，能夠提高成品硬度和密封性，并能夠減少致裂管加工步驟，對于超長二氧化碳致裂管加工方法技術領域具有廣泛的實用性。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：一種爆破用超長二氧化碳致裂管的制備方法，其特征在于，具體的方法步驟如下：

(1)選料：選取內部合金元素10％-25％的合金鋼為材料。

(2)鍛造：將步驟1中選取好的合金鋼放置于700℃-1200℃的炭爐內部進行加熱，再將加熱好的合金鋼放置于5°-10°的冷水內部冷卻，重復上述步驟2-3次，將處理好的合金鋼通過鑄造機進行鍛打，隨后將鍛打好的合金鋼截取成3.6m-4.5m長度，并將截取好的合金鋼中心進行鉆孔，孔洞直徑為5cm-10cm，將鉆孔完畢的鋼管放置備用。

(3)檢測：通過壓力機，對每根步驟2中處理好的致裂管分別對兩端和中間進行分段檢測，并確保致裂管的硬度。

(4)二次鍛造：將步驟3中檢測好的致裂管再次放置于700℃-1200℃的炭爐內部進行加熱，將加熱后的致裂管放置于10°-20°的冷水內部冷卻，重復上述步驟2-4次，完成最后淬火步驟。

(5)表面加工：將步驟4淬火完畢的致裂管表面分別鍍硬鉻，表面鍍硬鉻厚度為10μm-25μm。

優選的，本發明選取內部合金元素為16％的合金鋼為原材料。