38遂寧溜槽用耐磨陶瓷襯板生產(chǎn)廠家。
溜槽廣泛應(yīng)用于化工、水泥、礦山、冶金、發(fā)電廠等行業(yè)，由于溜槽內(nèi)材料流動(dòng)或者滾動(dòng)造成溜槽設(shè)備表面磨損嚴(yán)重，因此凡是使用溜槽的單位都想辦法治理溜槽的磨損問題。我公司從事溜槽的防磨工作，現(xiàn)介紹幾種溜槽的防磨工藝供客戶選擇。 煉鋼廠溜槽襯板材料設(shè)計(jì)及熱處理工藝探討 摘要：本文在尋求較高性價(jià)比的前提下，依據(jù)溜槽襯板的工況條件，使用效果和技術(shù)分析，探討溜槽襯板的材料選擇。通過材質(zhì)各組分含量和工藝的設(shè)計(jì)選擇，力求達(dá)到較好的力學(xué)性能效果，以較高的性價(jià)比。
　　高爐無鐘爐頂裝料設(shè)備因布料均勻、體積小、重量輕，并可以調(diào)整布料溜槽傾角，改變布料半徑位置，維修方便，維修時(shí)間較短等優(yōu)點(diǎn)已成為現(xiàn)代高爐的發(fā)展方向。這種設(shè)備上的一些關(guān)鍵備件大多數(shù)長期處在高溫、沖擊、磨料磨損條件工作，備件的耐用性、經(jīng)濟(jì)性已成為限制生產(chǎn)發(fā)展的重要因素，尤其是溜槽襯板使用條件為惡劣，反映尤為。已經(jīng)成為相關(guān)院校、科研院所、企業(yè)的研究課題。
　　溜槽襯板的工況條件及力學(xué)性能要求 2.1爐料的組成：(表一) 點(diǎn)擊查看完整圖片 2.2工作過程 爐頂料罐中的爐料通過定期打開的下密封閥，直接沖落到溜槽襯板上，落料高度2.5米左右，整個(gè)溜槽在高爐中不停的旋轉(zhuǎn)和改變傾角，爐料順溜槽滑向爐內(nèi)。 2.3工作溫度及過料量 溜槽正常工作溫度是200℃～320℃，異常熱沖擊時(shí)可以達(dá)到500℃～700℃。日過料量3000噸～5000噸。(380～500m3高爐) 2.4襯板結(jié)構(gòu)及失效形式 溜槽襯板由三段R340，長570，厚40-90，筋棱結(jié)構(gòu)的圓弧槽組成。(見圖1)工作時(shí)受料部位在中間一段。使用后在中間段的底部受沖擊磨損形成一個(gè)“鍋底”型凹坑，直至將“鍋底”包括溜槽襯體在內(nèi)一起磨穿，形成洞口而率先失效。 點(diǎn)擊查看完整圖片 綜合以上工況，依據(jù)磨料磨損“是由于硬?；蛭镒饔檬共牧线w移導(dǎo)致的磨損”和“鑿削磨料磨損系指高應(yīng)力和伴隨著沖擊作用下的嚴(yán)重磨損。溜槽襯板使用工況條件屬于一定溫度下的鑿削式磨料磨損和磨料滑動(dòng)磨損。要求材料具有抗中溫沖擊磨損的性能。
　　硬度是影響磨損的重要因素。要求溜槽襯板具有較高的硬度。一般情況下抗磨件的硬度設(shè)計(jì)要磨料硬度的0.8倍以上。在所輸送的礦料中硬度較高的是塊礦石。依據(jù)資料數(shù)據(jù)鐵礦石的硬度是766HV～1096HV推算，溜槽襯板的宏觀硬度應(yīng)該是58HRC以上。同時(shí)要求材料具有高的淬透性。由于襯板工作時(shí)會(huì)受到礦料的沖擊，韌性不足，局部就會(huì)因脆性剝落而導(dǎo)致磨損異常。所以具有一定的沖擊性和斷裂韌性。ak值應(yīng)該達(dá)8J/cm2以上，KIC值應(yīng)該在25Mpa.m1/2以上?？紤]襯板在一定的溫度場下工作，要求材料還應(yīng)該具有一定的抗氧化性及較好的抗中溫回火軟化能力。
　　國內(nèi)外溜槽襯板的使用情況，我國座無料鐘爐頂設(shè)備的布料溜槽是在ZGCr9Si2的基體上堆焊8mm厚高鉻硬質(zhì)合金。用這種堆焊耐磨合金制做溜槽的方法至今仍有沿用，但此種方法的工藝、技術(shù)性要求較高，成本高。堆焊得不好就出現(xiàn)軟硬不均，網(wǎng)狀龜裂等缺陷，使用中出現(xiàn)早期剝落而提前失效。曾有廠家用耐高溫的CrNi鋼本體安裝多層耐磨鋼板的辦法，此方法不耐用，而且檢修更換相當(dāng)麻煩。也有人試用過高M(jìn)n鋼襯板和球墨鑄鐵襯板，壽命均在三個(gè)月左右，過料量約在30萬噸左右，成本較低但是壽命較短?，F(xiàn)在部分廠家采用國外技術(shù)，使用鑲焊、鑲鑄硬質(zhì)合金的方法，使用壽命約兩年，但是因?yàn)橹圃旃に噺?fù)雜，生產(chǎn)技術(shù)難度大，成本高達(dá)十幾萬元一噸，使使用受到了限制。
　　有的廠家在溜槽襯板上采用過CrV白口鑄鐵，壽命4～6個(gè)月，過料能力35萬噸左右，并未體現(xiàn)出昂貴的V鐵合金所付出的高額代價(jià)。高鉻鑄鐵有良好的高溫強(qiáng)度和硬度，也能抗高溫氧化，特別是在SO2氣氛中的抗氧化能力，因此適用于各種爐件。也有廠家應(yīng)用了高鉻鑄鐵材質(zhì)，成分配方和工藝各不相同，但是壽命超過半年的不多，過料能力多只達(dá)到50萬噸左右。因此需要在成分組成及工藝上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　溜槽襯板材質(zhì)設(shè)計(jì)探討設(shè)計(jì)原則與方法，耐磨材料的選擇方法：“技術(shù)分析+經(jīng)驗(yàn)+失效分析”。選擇抗磨鑄鐵材料不僅要依據(jù)其成分、組織、性能等特點(diǎn)，同時(shí)要考慮其價(jià)格因素，以真正達(dá)到節(jié)材降耗的目的。任何耐磨材料的終定位是性能價(jià)格比，忽視這一規(guī)律，后果將十分嚴(yán)重。 4.2材質(zhì)的選擇 耐磨材料發(fā)展沿著提高金屬基體硬度與提高碳化物硬度和增加碳化物體積分?jǐn)?shù)方向不斷探索。上世紀(jì)中期出現(xiàn)的高鉻鑄鐵中，M7C3型碳化物硬度高(HV1300～1800)，呈桿狀、塊狀分布在馬氏體基體上，對于基體的割裂作用小(如圖2)。使工件在具有優(yōu)良耐磨性的同時(shí)，還具有足夠的韌性，不至于在使用過程中斷裂。(由圖3)可以看出M7C3碳化物溫度升高時(shí)硬度下降少。高溫下的磨料磨損，只能選用M7C3型碳化物的高鉻鑄鐵。Cr26高鉻鑄鐵由于具有大量的M7C3碳化物而具有的抗磨性，又有良好的耐熱耐蝕性，既用于磨料磨損的工況又用于高溫磨損及濕態(tài)腐蝕工況磨損。因而選用Cr26型高鉻鑄鐵。其成分、金相組織及應(yīng)用特性見表二。
　　因國家標(biāo)準(zhǔn)成分范圍較寬，針對溜槽襯板的工況條件，各成分要進(jìn)行具體選擇。 4.3溜槽襯板材料成分選擇 (1)Cr/C比及碳化物含量 高鉻鑄鐵中Cr/C>5時(shí)既能獲得大部分M7C3碳化物。按溜槽襯板受沖擊的情況，含碳量不應(yīng)太高，但是考慮到其失效形式主要是沖擊磨損，含碳量也不能太低，因?yàn)橛袑?shí)驗(yàn)資料表明碳化物含量在25～30%時(shí)耐磨性好，所以含碳量應(yīng)襯有25%以上的碳化物含量，以其耐磨性。當(dāng)碳化物含量達(dá)到35%以上時(shí)，材料韌性顯著下降，因而不能超過32%。碳化物含量可參照k%=11.3×(C%)+0.5×(Cr%)-13.4來測算。 從韌性的角度來講，在碳化物含量20～25%時(shí)Cr/C=7.5時(shí)，斷裂韌性KIC值高。(見圖4)從生產(chǎn)實(shí)際情況分析，Cr/C=8左右時(shí)，沖擊值較高，數(shù)值為9以上時(shí)稍低，到11時(shí)則沖擊值反而偏低。另外過高的Cr/C比使M26C7型碳化物增多，由于該碳化物顯微硬度低(1140HV)，反而使耐磨性下降。
　　所以碳、鉻含量按Cr/C=7～8選擇。 點(diǎn)擊查看完整圖片 (2)淬透性和淬硬性。 因溜槽襯板屬于厚大工件，所以要有很好的淬透性，以耐磨性。高鉻鑄鐵件淬火大多采用空冷。實(shí)踐表明，無其它合金元素時(shí)，空冷的淬透性有限，空淬大直徑約20mm。為提高淬透性，加其它合金元素Mo、Ni、Cu、Mn等。這些元素有擴(kuò)大γ區(qū)的作用，降低臨界冷卻速度，大大提高了大型件的空淬特性。在促進(jìn)淬透性的作用上1%Mo=11.6倍Mn，Cu只有Mn的30%。Mo增加淬透性的作用為顯著。還可形成高硬度的Mo碳化物和細(xì)化組織，二者都可使耐磨性提高。Mo也有利于提高抗回火軟化能力。
　　但是Mo鐵合金價(jià)格較貴，各元素的聯(lián)合加入可以降低Mo含量，從而降低成本，而且增加淬透性的效果顯著。Mo+Cu提高淬透性的作用更大。有資料推薦 Mo、Cu 加入量的計(jì)算公式：Cu=1.30logd-0.21(Cr/C)-0.42(%);Mo=2.591logd-0.41(Cr/C)-0.83(%)。(式中d為工件厚度)根據(jù)溜槽襯板厚度測算Mo量可在1.0%～2.0%，Cu量在0.5%～1.0%。Ni提高淬透性的效果和Mo相當(dāng)，Ni、Mo聯(lián)合使用效果更好，但是Ni降低Ms點(diǎn)的作用比Mo大，所以Ni量可以控制在0.5%～1.0%范圍內(nèi)。為控制鑄件的殘余奧氏體總量，Ni和Cu的總量不宜超過1.5%。 Mn雖提高淬透性，但是降低Ms點(diǎn)，增加殘余奧氏體量，使淬硬性下降，所以應(yīng)該控制在1.0%以下。由于si降低鑄件的淬透性，含量高還會(huì)導(dǎo)致韌性下降和剝落現(xiàn)象，所以也控制在1.0%以下。
　　為提高襯板的淬硬性和高溫穩(wěn)定性，除以上各元素外，還可以有選擇的加入適量的W、V、Ti、Nb等元素。 5　熱處理工藝 5.1淬火溫度的確定 襯板良好的耐磨性要經(jīng)過淬火處理才能得到。而淬火處理加熱溫度的選擇是至關(guān)重要的。參照，淬火溫度和硬度的關(guān)系，淬火溫度為1050℃左右較好。 5.2升溫速度、保溫時(shí)間和淬火方法 由于高鉻鑄鐵導(dǎo)熱性能較差，升溫速度應(yīng)該適當(dāng)控制。600℃以下時(shí)，以50℃/h升溫，700℃以上時(shí)，升溫速度≤50℃/h。
　　為加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變均勻，保溫時(shí)間確定為3～4小時(shí)。冷卻采用軸流風(fēng)機(jī)沖溜槽襯板凹槽吹風(fēng)，以增加空淬效果。需要注意的是溜槽襯板為半圓弧形結(jié)構(gòu)，為防止淬火變形，熱處理過程中，兩道鑄造工藝筋不要切斷，待處理完成后再切除。 5.3回火 襯板空淬后要盡快回火。由圖6可知，400℃以下回火硬度沒有變化。由圖7可知，從消除內(nèi)應(yīng)力提高韌性的角度考慮，回火溫度應(yīng)該不低于400℃。因此回火溫度定在400℃，保溫時(shí)間在3～4小時(shí)。 點(diǎn)擊查看完整圖片 點(diǎn)擊查看完整圖片 不論選擇何種配方的材質(zhì)，一個(gè)不容忽視的問題是鑄造質(zhì)量。有研究者斷定，鑄造質(zhì)量的好壞將影響耐磨件耐磨壽命的30%。這里除鑄造方面的具體工藝和技術(shù)外，有幾個(gè)需要注意的具體問題。
　　，要把好爐料質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制其S、P等雜質(zhì)元素不超標(biāo)，否則會(huì)影響工件沖擊值。澆注溫度盡可能的低一些，一般在1345℃～1400℃，以便獲得細(xì)晶粒組織。在鑄件生產(chǎn)過程中一定要進(jìn)行變質(zhì)處理，而且要使用變質(zhì)劑來細(xì)化組織，否則ak≥8 J/cm2的韌性指標(biāo)很難達(dá)到。溜槽襯板防止鑄造變形需要加兩道工藝筋。澆注時(shí)要凹口朝上，澆冒口置側(cè)沿部。不能凹口朝下，澆冒口在底部澆注，以防止底部缺陷造成的不耐磨。 6　材料及工藝研討 “沒有的耐磨材料，但可以研制出(或選用)符合不同工況需求的耐磨材料系列?！奔撼蔀槟湍ゲ牧辖绲墓沧R。根據(jù)溜槽襯板使用工況所設(shè)計(jì)的成分組合及工藝選擇，使其使用達(dá)到了比較理想的效果，過料量在50萬噸以上到100萬噸。
　　高爐一個(gè)休風(fēng)檢修期一般為三個(gè)月，這樣既了使用幾個(gè)休風(fēng)期又能達(dá)到同步檢修的目的，使其保持了較高的性能價(jià)格比。以后將根據(jù)用戶反饋的信息，不斷調(diào)整成分配比和工藝，使其壽命進(jìn)一步提高。同時(shí)也會(huì)不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)新經(jīng)驗(yàn)，采用更好的、壽命長、成本低的材料和工藝生產(chǎn)溜槽襯板。 從生產(chǎn)檢測的結(jié)果分析，在沖擊韌性較高區(qū)域Cr/C=7.2～8.2的占80%，Cr/C=9的占20%;在沖擊韌性值較低的區(qū)域，Cr/C=8.5的占20%，Cr/C=9～10的占40%，Cr/C=11～12的占40%，已初步顯示Cr/C=7～8的沖擊韌性值較高，Cr/C≥11的沖擊韌性值較低，其規(guī)律性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。有人提出不用加Mo，因?yàn)镸o使30%鉻的高鉻鑄鐵共晶組織粗大，力學(xué)性能降低。也有人提出含17%鉻的高鉻鑄鐵耐磨性較好，再多加鉻作用不大等問題需要進(jìn)一步討論。耐磨鑄鐵熱處理時(shí)，用較高溫度淬火，要用較高溫度回火;較低溫度淬火、要用較低溫度回火有利于耐磨性的工藝特征也有待進(jìn)一步驗(yàn)證。依據(jù)現(xiàn)時(shí)價(jià)格與使用時(shí)間來概算性價(jià)比(如表三)。
　　所設(shè)計(jì)的Cr26材質(zhì)顯示出較高的性價(jià)比。不同工況條件，高鉻鑄鐵的材質(zhì)不同，要充分考慮壽命與成本的相互關(guān)系，以合理的材質(zhì)，低的成本取得好的使用效果。 點(diǎn)擊查看完整圖片 煤礦溜槽防磨工藝 溜槽的耐磨措施根據(jù)溜槽的傾角、長度、輸送的煤質(zhì)特性等，采用底板鋪設(shè)分子量聚乙稀板和改變溜槽結(jié)構(gòu)的方法.解決了溜槽的磨損問題。(1)大傾角溜槽的耐磨措施第1期煤質(zhì)技術(shù)2005年1月大傾角、大落差溜槽輸送的物料一般動(dòng)能大，溜槽不易堵塞，但磨損卻十分嚴(yán)重。為減少磨損，本廠在溜槽的受煤處焊接了受煤箱體。當(dāng)受煤箱體裝滿煤時(shí).煤流砸在箱體的煤上.避免溜槽金屬直接承受煤流沖擊，防止受煤溜槽的破損。大傾角溜槽受煤箱體的使用，不僅延長了溜槽壽命，還有效降低了煤塊沖擊時(shí)產(chǎn)生的噪聲。大傾角溜槽受煤箱體同時(shí)，在溜槽的傾斜底板上焊接角鋼，形成蓄煤網(wǎng)格。
　　當(dāng)網(wǎng)格空間被填充后，就形成溜槽底板的有效保護(hù)層。本廠的塊精煤溜槽、矸石溜槽從2000年開始使用，至今仍完好無損。(2)小傾角溜槽的耐磨措施小傾角溜槽極易形成煤的堆積或堵塞，引發(fā)事故。尤其是在輸送煤泥時(shí)，粘性大，摩擦系數(shù)大，更易造成堵塞。為此，本廠在小傾角溜槽底板及側(cè)板鑲襯了分子量聚乙稀板。該板為熱塑性工程塑料，分子量高達(dá)300～350萬，而摩擦系數(shù)僅為0.O15～0.02，密度僅為鋼管的1/8，具有良好的耐磨性和極低的摩擦系數(shù)，且質(zhì)量輕，安裝、拆卸方便。(3)收集槽的耐磨措施：本廠在煤泥水、濾液、回收介質(zhì)等較大收集槽底，鋪砌了鑄石。鑄石具有耐磨損、耐沖刷、耐腐蝕特性。鑄石的鋪設(shè)使收集槽一勞永逸，終身免維護(hù)。對有些難于鋪砌鑄石收集槽的特殊地點(diǎn)，可采用改變其結(jié)構(gòu)的方式予以解決，如磁選機(jī)精、尾礦槽等。收集液在槽內(nèi)沿底板自流進(jìn)人管道。
　　由于槽體底板與管道為焊接，且槽體底板緊貼樓層融選下料收集槽槽體底扳圖3磁遺機(jī)精礦槽改造前的結(jié)構(gòu)面，磨爛后難修復(fù)，再次補(bǔ)焊時(shí)需割開側(cè)板，費(fèi)時(shí)費(fèi)工.嚴(yán)重影響生產(chǎn)。磁選機(jī)精礦槽改造后的結(jié)構(gòu)收集液在槽內(nèi)由自流式變?yōu)橐缌魇竭M(jìn)人管道，自然形成的槽底保護(hù)層有效延長了收集槽的使用壽命。(4)局部的耐磨措施：本廠對于彎管、輸料槽、貯液槽等管道中出現(xiàn)的局部磨損及漏點(diǎn)，采用耐磨修補(bǔ)劑。該修補(bǔ)劑是一種改性高分子樹脂，由特制固化劑及各種合金碳化物、陶瓷(或減磨材料)等填充材料組成的雙聚合物合金、陶瓷復(fù)合材料。適用于磨損、劃傷、沖蝕、氣蝕、化學(xué)侵蝕零件的修復(fù)和保護(hù)涂層的制作。其耐磨性良好，壽命延長，免于更換。
　　耐磨措施的效果分析我廠對所有的管道及溜槽都進(jìn)行精心的耐磨處理。4年多的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，已取得了非常好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。一系列防磨措施的采用，改變了管道及溜槽磨損嚴(yán)重、使用周期短的現(xiàn)象，控制了跑、冒、滴、漏事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了管道和溜槽長時(shí)間無故障運(yùn)行。不僅了礦井和選煤的正常生產(chǎn)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了維修材料及介質(zhì)消耗，而且改善了工作環(huán)境，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了洗選的經(jīng)濟(jì)效益。每年可為該廠增效600多萬元。
耐磨陶瓷襯板、高鋁襯板、耐磨襯板，氧化鋁襯板，氧化鋁陶瓷板，管道耐磨內(nèi)襯

查看全部介紹