燒結(jié)機蓖條的長壽化攻關(guān)實踐

1、燒結(jié)機蓖條的長壽化攻關(guān)實踐【摘 要】通過篦條失效原因的分析和構(gòu)成篦條的化學(xué)成分的 研究，選用合理的配比提高材料抗高溫氧化性能 高溫強度及抗熱 震性和高溫抗蠕變性，新型篦條使用壽命達到13個月，大大降低 了生產(chǎn)成本，取得了良好的效果。【關(guān)鍵詞】篦條；失效抗；高溫氧化性能；高溫抗蠕變性1刖言篦條是燒結(jié)機上的關(guān)鍵部件，工作時最高溫度達到900 r以上， 在回車道上又受到急劇冷卻，同時還要承受燒結(jié)礦的撞擊和高溫磨 損。在受到加熱、冷卻、撞擊、磨損等過程的反復(fù)循環(huán)作用之后， 表面逐漸氧化、開裂、塌陷而損壞。篦條屬于易損件，篦條的使用 壽命直接影響到燒結(jié)礦料的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本，所以使用的篦條 必須要有良

2、好的抗高溫氧化性、抗高溫回火軟化能力及高溫耐磨 性。目前，濟鋼120血燒結(jié)機上使用的篦條消耗量大,噸耗高，使用 壽命短，所以研究篦條的成分、組織和性能對于降低成本、提高生 產(chǎn)效率很有必要。2篦條失效原因分析目前我廠采購篦條的化學(xué)成分為，%： c0.41, si 0.15, mn 0.022, p 0.04, s 0.018, cr 12.75。該爐篦條壽命僅35個月，主要是 其成分抗氧化能力差，不適應(yīng)燒結(jié)機的工作條件，失效分析如下：2.1篦條在工作中受到高溫氧化和氣體的腐蝕,表層氧化后脫 落，使篦條之間間隙變大，當(dāng)間隙超過8mm時篦條失效。氧化的初 期伴隨著生長過程，篦條間間隙變小，通風(fēng)性變差

3、，也可導(dǎo)致篦條失 效。2.2燒結(jié)機在采用無鋪底料工作時，高溫下會有低熔點物質(zhì)黏 附在篦條上，此時篦條間隙變小，通風(fēng)變差，篦條失效。2.3篦條在長時間高溫和應(yīng)力的作用下會發(fā)生蠕變，當(dāng)蠕變超 過一定尺寸時篦條失效。2.4由于篦條韌性差，受到撞擊而斷裂。2.5篦條受到燒結(jié)礦的磨損而失效。3新蓖條化學(xué)成分的確定從爐篦條工作條件和失效形式看，選擇成分原則主要是提高材 料抗高溫氧化性能，高溫強度及抗熱震性和高溫抗蠕變性。3.1銘銘是高銘合金最主要的元素。材質(zhì)的耐熱性能是包括高溫下的 抗氧化性與強度的一個綜合概念，而銘在高溫下與氧接觸時，表面 生成致密的cr2o3保護膜，其熔點高，能嚴密覆蓋在金屬表面，使合

4、 金與氧隔開，阻止或延緩了合金由外向內(nèi)的氧化過程，故合金具有 較好的抗氧化性。工作溫度在950C時，銘含量要低一些，在1100C 銘含量要求高一些。此外，銘含量過高，材質(zhì)熔煉困難，有一部分小 塊的銘鐵就浮在鋼液上很難熔解，且鑄造性能惡化，成本顯著升高， 故銘含量應(yīng)控制在20%24%。3.2碳合金中碳含量增加，引起碳化物數(shù)量的增加，這對提高材料在800 C環(huán)境下抗磨損的耐磨性是有益的試驗證明在銘含量為20%24%的條件下，耐磨性隨碳含量增高而提高,材料的塑性變形能力 逐漸下降，相界增加,高溫強度降低。為此，將碳含量控制在2.0% 3.5%。3.3硅高銘合金中加入適量的硅，可以明顯改善其抗氧化能力

5、,在銘含 量保持一定的情況下，本文的對比試驗見附表。但硅含量過高將使 合金中石墨增多，并使其粗化，基體中鐵元素含量也會增加,從而導(dǎo) 致強度下降，為此，硅含量控制在1.6%2.0%。3.4錳錳是阻礙石墨化形成的元素，促進形成fe3c,錳與硫形成mns, 其熔點高達1620C,從而抵消了硫的有害作用。但錳對高銘合金的 抗氧化性產(chǎn)生不利影響，故錳的含量控制在0.4%0.8%。3.5鋁高銘合金中加入適量的鋁，也可以顯著提高合金的抗氧化能力, 主要是形成致密的al2o3氧化膜。另外鋁的脫氧能力極好，但鋁的 含量高，會使鑄造性能惡化，故鋁含量控制在0.6%1.2%。3.6鎳鎳是有利于提高合金高溫強度的元素

6、，且在一定程度上提高合 金抗氧化能力。但其價格貴，故鎳含量控制在0.6%1.2%。3.7稀土及其他元素根據(jù)多元合金化理論，采用多種微量元素，不僅可以代替某種 量大的合金元素，而且強度升高比例較大，對此選擇了 ni、mo、v等 合金元素。其中ni無限固溶于奧氏體中，不形成任何形式的碳化 物，是穩(wěn)定奧氏體的主要元素。mo元素提高共析轉(zhuǎn)變溫度，提高高 溫強度，并細化初生奧氏體。v的主要作用是細化初生奧氏體。加入稀土可凈化鋼液，除氣，脫硫，改善夾雜物形狀，提高材 料的強度和韌性，改善鑄造工藝性能。經(jīng)過螺旋線試樣長度對比在 15201550C時加入稀土提高55.6%，在14801550C澆注時，可 提高

7、52.0%，改善鋼液的流動性。稀土的加入還可改變晶界夾雜物 的形狀，使其接近球形，成倍延長持久斷裂時間，大幅度降低蠕變 速度，同時也能改善cr2o3層與基體的粘附性，抑制cr2o3層的衰 退，減少恒溫氧化加入稀土鎂合金做稀土添加劑，進一步起到脫硫 除氣的作用，凈化鋼液，提高鋼水質(zhì)量。通過以上數(shù)據(jù)，爐篦條的材質(zhì)成分設(shè)計為%: c 2.03.5，cr2024, si 1.62.0，al 0.61.2, mn 0.40.8, ni 0.61.2。4蓖條鑄造工藝的改進在冶煉中嚴格按照原料加入的先后秩序，等熔煉完畢后，除盡 渣，加入特定的孕育劑進行孕育處理后，再加入適量的精煉劑， 進行精煉，對合金進行凈

8、化處理，合金液直接澆入鑄型。鑄型是潮 膜石英砂型，在澆注完畢后，立即用特制加壓工具行使壓鑄過程。4.1加入精煉劑處理通過精煉處理，鋼液中的有害氣體如氧氣、氫氣、氮氣等得到了盡可能的清除，鋼液中的夾雜物也得到了清除，達到凈化鋼水的效 果。并且能使鋼液中的合金分布更加均勻,增大了鋼液的流動性，改 善了鋼液的鑄造性能，提高了鑄件的質(zhì)量。4.2蓖條的壓鑄通過壓鑄，大大提高了高銘爐篦條的致密度。在型模尺寸不變的 情況下，不采用壓鑄鑄件個重4.23kg,而采用壓鑄鑄件個重4.62kg, 使密度增加，減少了供氧通道從而提高了合金的抗氧化能力，并使 其硬度增大，沖擊韌性提高。5新蓖條的使用效果新型蓖條在濟鋼120血燒結(jié)機投用后，取得了良好的效果，蓖 條的使用壽